Czy wiesz...

przemysłowe systemy sterowania PLC i DCS

Czy podział przemysłowych systemów sterowania na PLC i DCS ma nadal sens?

Jak przygotować model do druku 3D

Jak przygotować model do wydruku 3D?

Wizualizacja wyników OpenFOAM

Jaką cenę należy zapłacić za korzystanie z bezpłatnych pakietów do symulacji inżynierskich?

Pękanie Elementów Form Wtryskowych

Dlaczego pękają matryce form wtryskowych?

Czytaj także:

Stanowisko do zrobotyzowanego spawania TIG
Technologie

Zrobotyzowane spawanie metodą TIG

­ Aleksander Łukomski
Kontrola procesu aktywacji powierzchni polimerowych plazmą atmosferyczną
Technologie

Kontrola procesu aktywacji powierzchni polimerowych plazmą atmosferyczną

­ [Marek Bernaciak]
Cięcie laserowe obróbka termiczna
Badania, analizy

Wycinarki laserowe CNC: Czynniki wpływające na dokładność cięcia kształtowego blach

­ Robert Jastrzębski
siatka MES zgrzeiny punktowej
Analizy, symulacje

Wpływ strategii symulacji zgrzewania punktowego na analizę wytrzymałości części motoryzacyjnych

­ Mahyar Asadi, Ramesh Chandwani, Majid Tanbakuei Kashani, Mathew Smith, Chris Timbrell
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    Hydrofobowe wykończenie powierzchni rurek gwarantuje niezatapialność

    Hydrofobowe wykończenie powierzchni rurek gwarantuje niezatapialność

    Dwunastocylindrowy silnik De Tomaso

    Dwunastocylindrowy silnik De Tomaso

    NASA F-15B z demonstratorem profilu CANLF

    Udoskonalony profil skrzydeł dla nowego pokolenia samolotów

    Schemat samodiagnozującego się kompozytu

    Samodiagnozujący się kompozyt

    Testy naziemne demonstratora technologii hybrydowego napędu lotniczego

    Testy naziemne demonstratora technologii hybrydowego napędu lotniczego

    Zongshen Cyclone i jednostronny przedni wahacz systemu HCS ze wspomaganiem kierownicy

    Zongshen Cyclone i jednostronny przedni wahacz systemu HCS ze wspomaganiem kierownicy

    Rekordowa przewodność cieplna azotku tantalu

    Rekordowa przewodność cieplna azotku tantalu

    Tomograficzna Projekcja

    Wieloskalowy druk 3D metodą fotopolimeryzacji hybrydowej

    Dron, któremu nie straszne płomienie

    Dron, któremu nie straszne płomienie

  • Artykuły
    • Wszystkie artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
    geometria kanałów chłodzących

    Wkładki konformalne – redukcja deformacji, dzięki symulacji procesu wydruku w Simcenter 3D

    Technologia ShAPE (shear assisted processing and extrusion)

    Recykling aluminium i potencjał tarciowego uplastyczniania materiału

    Linia odlewania ciśnieniowego obudów silników elektrycznych BMW

    Odlewanie ciśnieniowe

    samochód wojskowy Volkswagen typ 82 Kübelwagen

    Historia pewnego mechanizmu

    Lekkie Struktury Kompozytowe W Budowie Samochodów Klejenie Kadłuba

    Lekkie struktury kompozytowe w budowie samochodów; cz. 2

    Podciśnieniowe uchwyty mocujące

    Podciśnieniowe uchwyty mocujące

    ORGANIZACJA PRODUKCJI

    Organizacja produkcji; cz. 1

    Pękanie Elementów Form Wtryskowych

    Dlaczego pękają matryce form wtryskowych?

    Robot Pick&place

    Roboty pick&place z systemem bin picking

    sprężyna naciskowa Smalley Nestawave

    Nowa sprężyna naciskowa Smalley Nestawave

    Linia Montażu Elektrycznego

    Linia montażu elektrycznego w fabryce samochodów

    Uniwersalne Uchwyty Szczękowe Do Obrabiarek

    Uniwersalne uchwyty szczękowe do obrabiarek

    Kanistry Synroc przed i po izostatycznym wysokociśnieniowym prasowaniu na gorąco HIP

    Materiały ceramiczne w energetyce jądrowej; cz. 2

    Volkswagen Typ 181

    Historia pewnego uchwytu

    zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem materiału zgrzeiny FSW

    Rozwój technologii zgrzewania tarciowego z przemieszaniem materiału zgrzeiny

    Wybrane tematy:

    • robotyzacja
    • spawanie
    • obróbka skrawaniem
    • MES
    • klejenie
    • tworzywa sztuczne
    • motoryzacja
    • CAD
    • polskie projekty
    • lotnictwo
    • druk 3D
    • silniki
    • formy wtryskowe
    • budowa maszyn
    • technologie łączenia
    • obliczenia
    • kompozyty
    • ceramika techniczna
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Technologie
    • Maszyny i urządzenia
    • Części maszyn i urządzeń
    • Konstrukcje
    • Rozwiązania
    • Projektowanie
    • Materiały
    • Historia
    • Inne
  • Czasopismo
    • Jak zakupić
    • Archiwum
      • Archiwum 2025
      • Archiwum 2024
      • Archiwum 2023
      • Archiwum 2022
      • Archiwum 2021
      • Archiwum 2020
      • Archiwum 2019
      • Archiwum 2018
      • Archiwum 2017
      • Archiwum 2016
      • Archiwum 2015
      • Archiwum 2014
      • Archiwum 2013
      • Archiwum 2012
      • Archiwum 2011
      • Archiwum 2010
      • Archiwum 2009
      • Archiwum 2008
      • Archiwum 2007
  • O nas
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    Hydrofobowe wykończenie powierzchni rurek gwarantuje niezatapialność

    Hydrofobowe wykończenie powierzchni rurek gwarantuje niezatapialność

    Dwunastocylindrowy silnik De Tomaso

    Dwunastocylindrowy silnik De Tomaso

    NASA F-15B z demonstratorem profilu CANLF

    Udoskonalony profil skrzydeł dla nowego pokolenia samolotów

    Schemat samodiagnozującego się kompozytu

    Samodiagnozujący się kompozyt

    Testy naziemne demonstratora technologii hybrydowego napędu lotniczego

    Testy naziemne demonstratora technologii hybrydowego napędu lotniczego

    Zongshen Cyclone i jednostronny przedni wahacz systemu HCS ze wspomaganiem kierownicy

    Zongshen Cyclone i jednostronny przedni wahacz systemu HCS ze wspomaganiem kierownicy

    Rekordowa przewodność cieplna azotku tantalu

    Rekordowa przewodność cieplna azotku tantalu

    Tomograficzna Projekcja

    Wieloskalowy druk 3D metodą fotopolimeryzacji hybrydowej

    Dron, któremu nie straszne płomienie

    Dron, któremu nie straszne płomienie

  • Artykuły
    • Wszystkie artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
    geometria kanałów chłodzących

    Wkładki konformalne – redukcja deformacji, dzięki symulacji procesu wydruku w Simcenter 3D

    Technologia ShAPE (shear assisted processing and extrusion)

    Recykling aluminium i potencjał tarciowego uplastyczniania materiału

    Linia odlewania ciśnieniowego obudów silników elektrycznych BMW

    Odlewanie ciśnieniowe

    samochód wojskowy Volkswagen typ 82 Kübelwagen

    Historia pewnego mechanizmu

    Lekkie Struktury Kompozytowe W Budowie Samochodów Klejenie Kadłuba

    Lekkie struktury kompozytowe w budowie samochodów; cz. 2

    Podciśnieniowe uchwyty mocujące

    Podciśnieniowe uchwyty mocujące

    ORGANIZACJA PRODUKCJI

    Organizacja produkcji; cz. 1

    Pękanie Elementów Form Wtryskowych

    Dlaczego pękają matryce form wtryskowych?

    Robot Pick&place

    Roboty pick&place z systemem bin picking

    sprężyna naciskowa Smalley Nestawave

    Nowa sprężyna naciskowa Smalley Nestawave

    Linia Montażu Elektrycznego

    Linia montażu elektrycznego w fabryce samochodów

    Uniwersalne Uchwyty Szczękowe Do Obrabiarek

    Uniwersalne uchwyty szczękowe do obrabiarek

    Kanistry Synroc przed i po izostatycznym wysokociśnieniowym prasowaniu na gorąco HIP

    Materiały ceramiczne w energetyce jądrowej; cz. 2

    Volkswagen Typ 181

    Historia pewnego uchwytu

    zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem materiału zgrzeiny FSW

    Rozwój technologii zgrzewania tarciowego z przemieszaniem materiału zgrzeiny

    Wybrane tematy:

    • robotyzacja
    • spawanie
    • obróbka skrawaniem
    • MES
    • klejenie
    • tworzywa sztuczne
    • motoryzacja
    • CAD
    • polskie projekty
    • lotnictwo
    • druk 3D
    • silniki
    • formy wtryskowe
    • budowa maszyn
    • technologie łączenia
    • obliczenia
    • kompozyty
    • ceramika techniczna
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Technologie
    • Maszyny i urządzenia
    • Części maszyn i urządzeń
    • Konstrukcje
    • Rozwiązania
    • Projektowanie
    • Materiały
    • Historia
    • Inne
  • Czasopismo
    • Jak zakupić
    • Archiwum
      • Archiwum 2025
      • Archiwum 2024
      • Archiwum 2023
      • Archiwum 2022
      • Archiwum 2021
      • Archiwum 2020
      • Archiwum 2019
      • Archiwum 2018
      • Archiwum 2017
      • Archiwum 2016
      • Archiwum 2015
      • Archiwum 2014
      • Archiwum 2013
      • Archiwum 2012
      • Archiwum 2011
      • Archiwum 2010
      • Archiwum 2009
      • Archiwum 2008
      • Archiwum 2007
  • O nas
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki

Rekonstrukcja modelu CAD na podstawie skanu 3D wraz z projektem tłocznika

­ Dawid Malisz
24.09.2019
A A

Dedykowany moduł inżynierii odwrotnej jest całkowicie zintegrowany z systemem CAD/CAM/CAE, co oznacza, że chmurę punktów można załadować bezpośrednio z ramienia pomiarowego lub z zewnętrznego pliku i wygenerować odpowiednią, zoptymalizowaną siatkę, powierzchnię i finalnie bryłę 3D, przy użyciu specjalnych narzędzi. Elementem wyjściowym w opisywanym przykładzie jest aluminiowy listek róży wykonany metodą odlewania ciśnieniowego (Rys. 1). Na podstawie fizycznego detalu odtworzono powierzchnię liścia, co z kolei umożliwiło zaprojektowanie, a następnie wykonanie tłocznika do jego produkcji seryjnej. Wszystkie opisywane czynności wykonane zostały w programie VISI CAD/CAM/CAE, który dedykowany jest do projektowania i wytwarzania form wtryskowych oraz tłoczników.

model liścia
Rys. 1 Wyjściowy model liścia

Skan powierzchni detalu wykonany został przy użyciu ramienia pomiarowego wyposażonego w głowicę skanującą. Wstępnej filtracji danych można dokonywać jeszcze w trakcie, lub już po zakończeniu skanowania – pozwala to na znaczne zredukowanie liczby punktów w otrzymywanym zbiorze.

Okno dialogowe skanowania
Rys. 2 Okno dialogowe skanowania

Pierwotna chmura punktów została najpierw zoptymalizowana przy użyciu polecenia Filtrowanie Punktów. Pozwoliło to usunąć powstałe szumy oraz podzielić oryginalną chmurę na podstawie kryterium minimalnej odległości pomiędzy punktami (Rys. 3).

Chmura punktów skanu 3D
Rys. 3 Chmura punktów

W kolejnym kroku chmurę punktów zamieniono na siatkę (Rys. 4).

Siatka MESH
Rys. 4 Siatka MESH

Po wskazaniu chmury, system analizuje oraz automatycznie wybiera najlepsze parametry, jako domyślne, do utworzenia siatki mesh. Na etapie tworzenia siatki możemy określić średnią odległość pomiędzy punktami – im mniejsza wartość tym liczba trójkątów w siatce wzrasta, ale redukcja szumów jest mniej efektywna. Zmieniając parametr maksymalny rozmiar trójkąta, możemy wypełnić przerwy w siatce; wartość 1.5 mm oznacza, że przerwy nie większe niż 1,5 mm zostaną wypełnione automatycznie (Rys. 5).

punkty siatki
Rys. 5 Okno dialogowe zamiany punktów do siatki

Wstępnie utworzona siatka została następnie poprawiona poleceniami Wygładzanie Siatki oraz Rafinowanie Siatki – co zlikwidowało ostre krawędzie oraz oscylację o wysokiej częstotliwości. Zastosowane zostały zalecane i domyślne wartości do wygładzania siatki, tak aby maksymalnie zachować jej oryginalną krzywiznę (Rys. 6, 7).

wygładzanie siatki
Rys. 6 Okno dialogowe wygładzania siatki
Naprawiona siatka MESH
Rys. 7 Naprawiona siatka MESH

W następnym etapie utworzono powierzchnię na podstawie wygenerowanej siatki. Do realizacji tego celu wykorzystano komendę Kreatora Siatki, która kolejno: rysuje „ruszt” o określonym skoku, następnie rzutuje go na siatkę tworząc krzywe powierzchniowe i finalnie generuje małe fragmenty powierzchni obudowując cały element (Rys. 8, 9, 10).

Kreator tworzenia powierzchni
Rys. 8 Kreator tworzenia powierzchni
Etap tworzenia powierzchni
Rys. 9 Etap tworzenia powierzchni
Częściowo utworzona powierzchnia
Rys. 10 Częściowo utworzona powierzchnia

Brakujące fragmenty zostały zamodelowane przy użyciu polecenia Powierzchnia Automatyczna, która w oparciu o wskazane krzywe, dobiera automatycznie jedną z dostępnych metod i tworzy powierzchnię. W naszym przypadku wykorzystano krawędzie sąsiadujących powierzchni oraz krzywą zaokrąglającą, która jest styczna do sąsiadujących elementów w wybranym punkcie. Ten sposób domykania powierzchni sprawia, że styczność pomiędzy sąsiadującymi elementami zostaje zachowana, co korzystnie wpływa na wygląd finalnego wyrobu (Rys. 11).

naprawa powierzchni
Rys. 11 Domykanie powierzchni (trzy zrzuty)

Po całkowitym domknięciu powierzchni kształt stempla został doprowadzony do łatwej w wykonaniu geometrii, jednocześnie z maksymalnym zachowaniem styczności, tak aby krawędź tłoczonego detalu nie różniła się nagłą zmianą krzywizny (Rys. 12).

Powierzchnia podziału detalu tłoczonego
Rys. 12 Powierzchnia podziału

W kolejnym etapie projektowania, z gotowej powierzchni stemplowej utworzono bryłę stempla. Ze względu na obecność wielu drobnych fragmentów ścian, krzywa obrysu powierzchni pomarańczowej ma wiele nadmiarowych węzłów, narożników oraz punktów sklejania, w wyniku czego powstała przez wyciągnięcie powierzchnia boczna stempla nie jest ujednorodniona. Żeby temu zapobiec należy reparametryzować krzywą obrysu (Rys. 13), co usunie nadmiarowe połączenia, w wyniku czego wyciągana powierzchnia będzie gładka (Rys. 14).

Reparametryzacja krzywej
Rys. 13 Reparametryzacja krzywej
Model bryłowy stempla
Rys. 14 Model bryłowy stempla

W kolejnym kroku wygenerowana została powierzchnia górna, przy użyciu polecenia Duże odsunięcie. Polecenie to odsuwa wybraną powierzchnię o daną wartość. Liczba punktów w osi X oraz Y definiuje w praktyce dokładność generowanej powierzchni. Wartość L.punktów x=250, y=250 określa, że funkcja w osi X, Y wskazanej powierzchni, próbkuje na niej 250 punktów, podnosi je o wartość 1,5 mm i odtwarza odpowiednią powierzchnię (Rys. 15).

Powierzchnia matrycowa
Rys. 15 Powierzchnia matrycowa

Po odpowiednim docięciu wygenerowanej powierzchni utworzony został gotowy model bryłowy detalu (Rys. 16), na podstawie którego obliczony zostanie wykrój oraz wykonany zostanie projekt tłocznika i wykrojnika.

Model bryłowy liścia
Rys. 16 Model bryłowy liścia

Aby prawidłowo wykonać element tłoczony należy w pierwszej kolejności obliczyć jego „wykrój” – rozmiar i kształt płaskiego arkusza blachy, który będzie wykorzystywany do wykonania finalnego detalu. Czynności te można wykonać przy wykorzystaniu modułu VISI Blank, który na podstawie wskazanego detalu 3D, zadanych parametrów oblicza blank-wykrój, jednocześnie wskazując występujące siły, maksymalne pogrubienie, obszary narażone na pofałdowanie/przerwanie itp. Algorytm bazuje na metodzie elementów skończonych oraz umożliwia wygenerowanie raportu tłoczenia. W tym przypadku tłoczenie jest swobodne, więc nie zastosowano dodatkowych wiązań lub płyty dociskowej. Korzystanie z tego modułu zapewnia zminimalizowanie zużycia materiału na element wejściowy do tłoczenia, a co za tym idzie zmniejsza zakres dodatkowych obróbek czy liczbę operacji wykończeniowych. Kształt wykroju o dokładności około 1% elementu końcowego obliczany jest w przeciągu kilku minut.

Model tłocznika (Rys. 17), wykrojnika wraz z dokumentacją techniczną został wykonany w środowisku VISI, a elementy katalogowe, takie jak słupy, śruby, tuleje, kołki itd. zostały wstawione z wbudowanych bibliotek elementów znormalizowanych.

Model zaprojektowanego tłocznika
Rys. 17 Model zaprojektowanego tłocznika

Całość obróbki frezowania oraz wycinania drutowego wykonana została w VISI przy użyciu modułów do frezowania i PEPS Wire do wycinania drutowego. Rozpoznawanie geometrii modelu pozwoliło na automatyczne wykrycie otworów, gwintów, kieszeni oraz profili wykorzystywanych później do tworzenia ścieżek frezowania i cykli wiercenia (Rys. 18, 19, 20).

Symulacja kinematyczna frezowania
Rys. 18 Symulacja kinematyczna frezowania
Frezowanie stempla CAM
Rys. 19 Frezowanie stempla
Ustawienia technologii wycinania drutowego
Rys. 20 Ustawienia technologii wycinania drutowego
tłocznik matryca stempel
Rys. 21 Zdjęcie wykonanego i złożonego tłocznika

Całość projektu począwszy od wykonania skanu 3D poprzez optymalizację chmury punktów, utworzenie siatki, powierzchni, bryły, projektu tłocznika, aż do zaprogramowania obróbki w module CAM została wykonana w systemie VISI przy współpracy firm:

  • VERASHAPE (Dawid Malisz) – skanowanie, cyfrowa obróbka chmur punktów oraz tworzenie powierzchni,
  • P.W. PiN (Sebastian Mastalerz) – modelowanie narzędzi, obróbka konwencjonalna, cieplna i elektroerozyjna,
  • NTF (Michał Mastalerz) – opracowanie technologii obróbczych, obróbka CNC, montaż i testy.

Dawid Malisz
dmalisz@visicadcam.pl

artykuł pochodzi z wydania 9 (144) wrzesień 2019

  • Share on Facebook
  • Share on Twitter
  • Share on LinkedIn
  • Share on WhatsApp
  • Share on Email
Tagi: inżynieria odwrotnaobróbka plastycznaskan 3D

Powiązane artykuły

Kompleksowe badania matryc kuźniczych
Badania, analizy

Kompleksowe badania matryc kuźniczych

Widok płaszczyzny prostopadłej do osi elementu walcowego modelu
Projektowanie

Geometryzacja zapisu cyfrowego obrazu elementu uzyskanego ze skanowania 3D; cz. 1

młot resorowy
Konstrukcje

Prototypowa konstrukcja młota resorowego

Geometryzacja Zapisu Cyfrowego Obrazu Elementu Uzyskanego Ze Skanowania 3D
Projektowanie

Geometryzacja zapisu cyfrowego obrazu elementu uzyskanego ze skanowania 3D; cz. 2

nagniatanie powierzchni
Technologie

Obróbka wyrobów o złożonych kształtach; cz. 2

Inżynieria Odwrotna (reverse Engineering) w CATIA 3DEXPERIENCE
Projektowanie

Inżynieria odwrotna (Reverse Engineering) w CATIA 3DEXPERIENCE; cz. 3

Tematyka:

aluminium automatyzacja budowa maszyn CAD ceramika techniczna CNC diagnostyka druk 3D energetyka formy wtryskowe innowacje inżynieria materiałowa klejenie kompozyty laser lotnictwo maszyny rolnicze mechanizm MES montaż motocykle motoryzacja obliczenia obrabiarki obróbka plastyczna obróbka skrawaniem polskie projekty pomiary powłoki programy przemysł kosmiczny przemysł morski przemysł zbrojeniowy robot robotyzacja silniki spawanie stal technologie łączenia tribologia tworzywa sztuczne wynalazki wywiad zgrzewanie łożyska
FORMY WTRYSKOWE Integracja Konstrukcji i Technologii Ebook
MetalTop
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • O nas
  • Polityka prywatności
  • Kontakt

© ITER 2007-2026

Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
  • Strona główna
  • Aktualności
  • Artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
  • Jak zakupić
  • O nas
  • Kontakt

© ITER 2007-2026

email_icon

Nie przegap nowych wydań!

Zapisz się, aby na bieżąco otrzymywać linki do kolejnych, darmowych wydań Projektowania i Konstrukcji Inżynierskich

Wpisz adres email

Dziękuję, nie pokazuj więcej