Quét 3D sang CAD

Nếu bạn có một chi tiết mà bạn cần ở dạng file CAD, bạn có thể đã nghe rằng quét 3D là một cách tốt để có được nó. Dưới đây, chúng tôi đã chia nhỏ mọi thứ bạn cần biết về việc nhận CAD từ quét 3D và các yếu tố quan trọng cần xem xét khi tìm cách thiết kế ngược một chi tiết.

Kỹ thuật ngược

Chúng tôi đề cập đến quá trình biến quét 3D thành CAD dưới dạng kỹ thuật đảo ngược. Tuy nhiên, đó chỉ là một phương pháp kỹ thuật thiết kế ngược một sản phẩm. Theo truyền thống, kỹ thuật đảo ngược một phần được thực hiện với các dụng cụ cầm tay. Điều này có nghĩa là sử dụng thước cặp, micromet và các công cụ đo lường khác để thực hiện các phép đo thủ công của mọi tính năng và vẽ phần đó từ đầu. Mặc dù phương pháp này vẫn được sử dụng cho các thiết kế đơn giản, kỹ thuật đảo ngược từ quét 3D thường nhanh hơn và chính xác hơn.

Tại sao có kỹ thuật đảo ngược?

Khách hàng của chúng tôi thường không hiểu nhu cầu về kỹ thuật thiết kế ngược. Chúng tôi đã quét 3D các bộ phận của chúng, tạo ra mô hình 3D, vậy tại sao cần các bước bổ sung? Thực tế là các mô hình lưới được tạo ra bởi quét 3D khác về cơ bản so với các mô hình CAD mà chúng đã sử dụng.

Lưới (STL)

Lưới là những gì bạn nhận được khi bạn quét 3D một chi tiết. Tất cả các điểm dữ liệu mà máy quét thu thập ban đầu tạo thành một đám mây điểm. Những điểm này được kết nối với các đường để tạo thành các mặt tam giác tạo nên bề mặt của lưới. Tuy nhiên, không giống như CAD, một lưới chỉ được xác định bởi các hình tam giác mà nó bao gồm và do đó, không thể phân biệt giữa các tính năng như bề mặt hoặc lỗ. Vì lý do này, CAD dễ dàng chỉnh sửa tham số hơn nhiều so với lưới.

Các mắt lưới, điển hình là các tệp STL, cũng là các tệp được sử dụng để in các chi tiết 3D và thực hiện kiểm tra chi tiết. Gia công từ STL có xu hướng bị lỗi hoặc thiếu tính năng, vì hỗ trợ cho loại tệp này không phổ biến.

CAD chung (STEP& IGES)

Khi thiết kế ngược từ quét 3D, bản phân phối bạn nhận được sẽ là một tệp CAD chung, chẳng hạn như tệp STEP hoặc IGES. CAD chung chỉ cung cấp cho bạn khả năng hạn chế để thay đổi thiết kế. Các loại tệp này có thể được mở trong bất kỳ gói phần mềm nào và được sử dụng bởi hầu hết mọi thiết bị sản xuất.

CAD dành riêng cho bộ phần mềm (SLDPRT & IPT)

CAD dành riêng cho bộ phần mềm, hoặc CAD được thiết kế từ đầu, linh hoạt hơn so với CAD chung. Không giống như tệp STEP hoặc IGES, CAD dành riêng cho bộ phần mềm cho phép bạn truy cập vào một cây tính năng hoàn chỉnh cho các bộ phận của bạn, nơi bạn có thể dễ dàng chỉnh sửa các tham số của thiết kế. Lý do hình thức CAD này không thể cung cấp cho kỹ thuật đảo ngược là vì loại tệp này sẽ yêu cầu phần đó được rút vào chương trình từ đầu, trái ngược với thiết kế ngược từ quét.

Ngoài ra, CAD dành riêng cho bộ phần mềm được giới hạn trong một gói CAD duy nhất. Ví dụ: không thể mở SLDPRT của Solidworks trong Inventor. SLDPRT sẽ phải được lưu dưới dạng tệp BƯỚC hoặc IGES để mở trong Inventor, điều này sẽ loại bỏ khả năng chỉnh sửa thiết kế của bạn theo tham số.

Khi bạn cần CAD

Bất cứ khi nào bạn thấy mình không có CAD cho một chi tiết, quét 3D và kỹ thuật ngược có thể giúp ích, cho dù bạn đang muốn sản xuất nhiều bộ phận hơn, sửa đổi thiết kế ban đầu hay chỉ muốn CAD cho hồ sơ của bạn.

Phụ tùng thay thế khó tìm

Có thể khó tìm thấy các bộ phận thay thế cho các thiết bị đã cũ và không còn được sản xuất. Tuy nhiên, quét 3D và thiết kế ngược các bộ phận bạn cần thay thế sẽ cho phép bạn tự sản xuất thay thế. Bạn thậm chí có thể quét 3D các bộ phận bị hỏng và hỏng và sửa chữa chúng trong quá trình kỹ thuật đảo ngược. Với CAD trong tay, bạn có thể gia công máy, ép phun hoặc thậm chí in 3D theo nhiều cách bạn cần.

Bộ phận kế thừa

Hiện tại bạn có thể đang sản xuất các bộ phận trước ngày tồn tại của phần mềm CAD và chỉ tồn tại dưới dạng bản in hoặc chỉ là bộ phận vật lý. Bạn có thể muốn cải thiện thiết kế ban đầu, thay đổi quy trình sản xuất hoặc chỉ cần có CAD cho hồ sơ của bạn. Với quá trình quét 3D sang CAD, các phần này có thể được số hóa nhanh chóng.

Mất CAD

Ngoài ra, bạn có thể không có tệp CAD do mất hoặc xóa. Công nghệ có thể thất bại và bạn không phải lúc nào cũng có bản sao lưu mọi thứ. Do đó, nếu bạn muốn sao chép các phần giống hệt với bản gốc hoặc thay đổi thiết kế để sử dụng trong tương lai, bạn sẽ thấy mình cần một tệp thiết kế kỹ thuật số mà bạn có thể dễ dàng chỉnh sửa.

Thiết kế bộ phận hậu mãi phù hợp

Kỹ thuật đảo ngược cũng hữu ích khi thiết kế một sản phẩm phù hợp chặt chẽ với một bộ phận OEM. Bằng cách quét 3D phần OEM, bạn có thể tạo một mô hình CAD vững chắc để làm cơ sở cho thiết kế mới của mình. Điều này sẽ đảm bảo rằng thiết kế của bạn gần giống với hình thức phù hợp lần đầu tiên và giảm số lần sửa đổi cần thiết trong giai đoạn thiết kế ban đầu và tạo mẫu.

CAD tốt đến từ quét tốt

Khi kỹ thuật đảo ngược, chất lượng và độ chính xác của CAD bạn nhận được gắn trực tiếp với chất lượng dữ liệu quét 3D của bạn. Thật không may, không phải mọi máy quét trên thị trường đều phù hợp để quét quy trình CAD. Máy quét 3D dành cho người chơi và người tiêu dùng, có giá cả phải chăng và dễ tiếp cận với hầu hết mọi người, chỉ đơn giản là không thể chụp chi tiết và tính năng với độ chính xác tương tự như máy quét 3D công nghiệp. Trên thực tế, họ thậm chí có thể không nắm bắt được các chi tiết nhỏ vì mức tối thiểu của chúngkích thước tính năng lớn hơn tính năng bạn muốn quét.

Ví dụ, một máy quét ánh sáng màu xanh công nghiệp có thể thu thập chính xác dữ liệu từ các tính năng nhỏ như 0,002, trong khi máy quét cấp tiêu dùng có thể chỉ nhỏ bằng 0,02. Máy quét 3D công nghiệp thu thập nhiều dữ liệu hơn so với lựa chọn thay thế của người tiêu dùng, giúp chuyển thành quét kỹ lưỡng hơn nhiều. Do đó, hầu hết mọi người sẽ thuê ngoài quét 3D của họ cho các dự án CAD cho các công ty có các máy quét công nghiệp này để tiết kiệm tiền bạc, thời gian và sự thất vọng.

Và hơn thế nữa, tất cả các công nghệ quét 3D đều có các lĩnh vực khác nhau, trong đó chúng nổi trội nhất, vì vậy việc biết cái nào sẽ hoạt động tốt nhất để chụp phần quét chính xác nhất của bạn sẽ giúp bạn tránh khỏi sự thất vọng và lãng phí thời gian sau này. Để xem so sánh các công nghệ quét 3D công nghiệp mà 3 Space cung cấp, nhấp vào đây .

Quét vào phần mềm CAD

Sau khi quét một phần đã được thực hiện, CAD không thể được tạo ra chỉ bằng một nút nhấn đơn giản và được phần mềm tự động hóa. Thay vào đó, biến việc quét thành CAD có thể sử dụng là sự kết hợp của các tác vụ tự động và thủ công.

Làm việc tự động

Khi hoàn thành

 Quét 3D được nhập vào phần mềm kỹ thuật đảo ngược, bước đầu tiên trong quy trình là nhận dạng tính năng. Đây là một quy trình tự động sẽ cố gắng xác định càng nhiều khuôn mặt và tính năng dễ nhận biết của bộ phận càng tốt. Nếu quét chất lượng cao đã đạt được, điều này sẽ thiết lập kỹ thuật viên với một kế hoạch chi tiết tuyệt vời để tạo ra CAD. 

Công việc thủ công

Bây giờ, kỹ thuật viên sẽ chọn các tính năng và khuôn mặt và cho chương trình biết nơi chia khuôn mặt hoặc điều chỉnh kích thước. Họ cũng có thể phải xác định các lỗ hổng và các thuộc tính khác như vậy cho phần mềm vì chương trình có thể không nhận ra nó như vậy và cố gắng lấp đầy nó bằng một khuôn mặt. Từ đây, kỹ thuật viên phải vẽ CAD qua đầu quét, sử dụng lưới làm bản thiết kế để tạo ra CAD trơn tru, không tiếng ồn. Tùy thuộc vào độ phức tạp của bộ phận, quá trình này có thể mất từ ​​một giờ đến vài ngày.

As-Build vs Design Intent

Một điểm quan trọng cần nhớ khi kỹ thuật ngược là ý định của bạn đối với CAD là gì. Quét sẽ tái tạo một chi tiết được xây dựng, có nghĩa là nó là một đại diện của phần vật lý chứ không phải là thiết kế ban đầu. Bất kỳ lỗi sản xuất hoặc hao mòn trên một chi tiết sẽ có mặt trong lưới kết quả. Rõ ràng, nếu mục tiêu của bạn là tái tạo thiết kế ban đầu, điều này không được chấp nhận. Nếu một cái gì đó trên một phần bị hỏng hoặc cong vênh, nó có thể được tạo lại trong spec trong quá trình kỹ thuật thiết kế ngược.

Đơn vị được ghi trong bài viết là đơn vị inch.