Възможности за обратно инженерство в CAD системата PowerSHAPE Pro на Delcam
CAD системата PowerSHAPE Pro съчетава възможностите за повърхностно, солидно и фасетно 3D моделиране, като същевременно има цялостна функционалност за решаване на широк спектър от задачи за проектиране и технологична подготовка на производството в различни отрасли. PowerSHAPE Pro ви позволява ефективно да обработвате сканирани облаци от точки и да създавате CAD модели въз основа на тях с точно математическо описание на тела и повърхности, които са подходящи за последващо разработване на висококачествени програми за управление на CNC машини, базирани на тях.
В процеса на обратно инженерство дизайнерът трябва да пресъздаде топологията на 3D модела, като условно го раздели на набор от прости повърхности с точно математическо описание (равнини, цилиндри, сфери, конуси и др.). Всяка от най-простите повърхности може да бъде оформена с помощта на набор от точки, линии и кръгове. Сложните повърхности се определят, като правило, на базата на набор от сечения и водещи криви. Предимството на PowerSHAPE Pro CAD системата е възможността за извършване на всички операции по обратно инженерство в едно пространство на 3D модел. В същото време потребителят не е необходимо постоянно да конвертира 3D данни от един формат в друг или да превключва между различни програмни модули, което значително опростява и ускорява процеса на обратно инженерство. В допълнение, PowerSHAPE Pro предоставя мощни функции за директно редактиране на 3D модели, които са особено необходими при предпроизводството на продукцията.
В началния етап на обратното инженерство в PowerSHAPE Pro облакът от точки, получен от 3D скенера, се обработва: умишлено грешните точки и ненужните области се изтриват. След това, въз основа на 3D облака от точки, aтриъгълна (фасетирана) повърхност, отделни точки от която могат да бъдат загладени и изтънени. Системата PowerSHAPE Pro CAD ви позволява да изрязвате триъгълни повърхности и да рисувате линии на тяхното пресичане с равнини и всякакви елементи на повърхност или солиден CAD модел. Това дава възможност да се конструират линии на пресичане на триъгълна повърхност с базови равнини и повърхности. В зависимост от вида на повърхността, всяко получено сечение се апроксимира чрез сегмент, кръгова дъга или крива (сплайн). Получените по този начин сплайни се използват по-нататък за изграждане на традиционни повърхностни или твърди CAD модели на тяхна база. Специално отбелязваме, че ако е необходимо, потребителят може да създава хибридни CAD модели, състоящи се от твърди и повърхностни елементи, както и триъгълни повърхности. Такава необходимост възниква, когато продуктът съдържа повърхности с декоративни релефни изображения или текстури. Например, потребителят може да "опакова" твърд или повърхностен CAD модел на ваза с плодови релефи.
PowerSHAPE Pro 2014 R2 въвежда нови функции за автоматизирано обратно инженерство, които правят по-лесно и по-бързо разделянето на сканирани 3D повърхности на техните най-прости равнини, конуси, сфери, въртящи се и екструдирани повърхности. CAD системата автоматично вписва примитиви и твърди тела в такива области на повърхността. Потребителят може да задава типовете автоматично разпознавани геометрични елементи и да контролира допустимите отклонения на 3D обектите. При тела със сложна форма или при изискване на висока точност, разделянето на сканираната повърхност на най-простите повърхности се извършва ръчно.Потребителят трябва да посочи областта на 3D модела и вида на най-простата повърхност, а CAD системата ще създаде повърхност или тяло, вписано в определената област с необходимата точност. Всяка създадена повърхност получава определен цвят, което значително улеснява търсенето на незавършени площи. В новата версия сложните повърхности със свободна форма могат да бъдат описани от една повърхност, базирана на мрежа от генериращи криви. За да направи това, потребителят трябва да посочи необходимата област на триъгълния 3D модел, а специална функция, внедрена в един диалогов прозорец, ще помогне да се създаде математическа повърхност с необходимата точност. Този метод може да се използва за описание на области от повърхности с голям брой криви, като лога или текстури.
Независимо дали най-простите повърхности са създадени ръчно или автоматично, те могат автоматично да бъдат изрязани и разширени, за да образуват затворено тяло. Ако е необходимо, за зашиване (рязане и разширяване) на повърхности можете да използвате интерактивен асистент, който позволява на потребителя изрично да посочи на CAD системата кои части от повърхностите трябва да бъдат използвани и кои трябва да бъдат изтрити.
PowerSHAPE Pro 2014 въвежда Smart Feature Manager, интелигентен мениджър на функции, който позволява на потребителя да идентифицира с една операция всички стандартни геометрични характеристики в солиден CAD модел, като дупки, филета, издатини и т. н. В новата версия тази функционалност е разширена с функцията Smart Feature Selector, която ви позволява да намерите всички характеристики от необходимия тип, независимо дали са били представени в йерархичното дърво на изграждане на 3D солиден модел. Тази функция също има набор от филтри,което ви позволява да изберете елементи, които отговарят само на определени критерии. Например, можете лесно да намерите всички филета с радиус, по-малък от определена стойност на солиден модел, или да изберете всички дупки, чийто диаметър е в даден диапазон. По същия начин, ако потребителят е избрал определен отвор, всички останали отвори със същия диаметър могат да бъдат избрани с едно щракване с мишката. Създаването на групи от еднотипни елементи значително опростява последващото технологично развитие на продукта и проектирането на технологичното оборудване. Всички геометрични елементи, включени в една и съща група, могат да бъдат едновременно „потиснати“ или премахнати за постоянно от 3D модела. Групи от елементи могат да бъдат разделени на различни слоеве и да им бъде присвоен определен цвят, което в бъдеще може значително да улесни разработването на управляващи програми за CNC машини.
Други подобрения в CAD системата бяха насочени към подобряване на производителността на труда при технологичната подготовка на производството. Например, ако е необходимо, потребител на PowerSHAPE Pro може ръчно да промени формата на всяка повърхност. За целта е достатъчно той да избере желаната точка от повърхността или нейния ръб и динамично да я плъзне с мишката на ново място по нормалата към повърхността или по известните оси. Тази функционалност е особено търсена при проектирането на сложно оборудване за леене и матрици, тъй като ви позволява да променяте геометрията на формоващите повърхности стриктно в необходимите локални зони.
Новата версия на PowerSHAPE Pro също въвежда функция за плоско разгъване на цилиндрични повърхности. Тази функционалност е изключително търсена при разработването на управляващи програми за сложно струговане и фрезоване и може значително да опрости фрезоването на водачи и жлебове нацилиндрични повърхности.
Много производители на специализирани инструменти се сблъскват с факта, че внесените модели продукти от други CAD системи имат необосновано фрагментирани повърхности, което най-често се свързва с конвертиране на файл от един формат в друг. Прекомерната фрагментация на повърхностите може значително да усложни технологичното развитие на продукта. CAD системата PowerSHAPE Pro опростява топологията на CAD модел чрез комбиниране на множество разделени части в една непрекъсната повърхност. Това прави много по-лесно извършването на директни операции за редактиране и оформянето на отливки на солиден модел.
За да подобри ефективността на потребителите, системата PowerSHAPE CAD въведе функцията за интелигентен курсор преди много години. В предишните версии тази функция работеше главно с 2D елементи, като помагаше да се намери пресечната точка на линиите, центровете на окръжностите, средната точка на сегментите на линията и т.н. Сега интелигентният курсор започна да работи с триизмерни обекти. Например, използва се за прецизно захващане на твърди тела, създаване на допирателни водачи към ръбовете на цилиндрични повърхности и т.н.
В заключение отбелязваме, че възможностите на PowerSHAPE Pro се проявяват най-пълно точно в технологичната подготовка на производството, тъй като тази CAD система има разширена функционалност за редактиране и финализиране на импортирани CAD модели. Повечето клиенти на Delcam използват PowerSHAPE Pro в тандем с една от CAM системите на компанията, като PowerMILL, PartMaker или FeatureCAM. Възможностите за обратно инженерство и 3D фасетно моделиране на PowerSHAPE Pro дават на тази CAD система силата даизключително рядко в конкурентни софтуерни продукти.