用Geomagic軟件調(diào)整SAE方程式賽車設(shè)計(jì)

寂靜天花板

Formula SAE ®方程式賽車是一項(xiàng)考驗(yàn)學(xué)生設(shè)計(jì)、開發(fā)和競(jìng)賽的國(guó)際大學(xué)生比賽。 除了比賽日的興奮，參賽學(xué)校的俱樂部還獲得了真正的世界汽車工程經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)來自設(shè)計(jì)開發(fā)、資金籌措、制造和營(yíng)銷等。

從2009 年開始，康涅狄格州大學(xué)工程學(xué)院 （UConn）已經(jīng)有了 SAE 方程式賽車隊(duì)，他們將該活動(dòng)作為學(xué)員通過親自實(shí)踐學(xué)習(xí)和提升的機(jī)會(huì)。

從前些年競(jìng)賽的反復(fù)試驗(yàn)中，康涅狄格大學(xué)的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)他們可以利用發(fā)動(dòng)機(jī)的三維CAD模型作為敲門磚，進(jìn)行做一個(gè)更棒、更高效的設(shè)計(jì)。他們所需要的東西就是3D數(shù)據(jù)，但他們根本無法得到。

在調(diào)研了3D掃描行業(yè)專家后，團(tuán)隊(duì)聯(lián)系了美國(guó)Bolton Works公司，希望他們可以幫忙用逆向工程獲得精確的發(fā)動(dòng)機(jī)模型。Bolton Works公司使用3D Systems公司的掃描數(shù)據(jù)處理軟件Geomagic Wrap ® ，導(dǎo)入各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的三維掃描數(shù)據(jù)，然后使用 逆向工程軟件Geomagic Design™ X 創(chuàng)建基于特征的實(shí)體CAD零件數(shù)模，最后將這些零件數(shù)模自動(dòng)轉(zhuǎn)到SolidWorks MCAD 軟件。當(dāng)最終的三維 CAD裝配完成時(shí)，團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒆约旱脑O(shè)計(jì)調(diào)整到前所未有的狀態(tài)。

“我們不僅能夠創(chuàng)造出連接發(fā)動(dòng)機(jī)的更為復(fù)雜的進(jìn)氣歧管，” 康涅狄格大學(xué)SAE方程式賽車的總工程師 Jon Sobanski說，“而且我們能夠第一次真正體驗(yàn)實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的結(jié)構(gòu)�！�

Bolton Works公司總裁Mark Bliek介紹說：“Bolton Works公司在兩大領(lǐng)域很活躍，一個(gè)是檢驗(yàn)與測(cè)量，另一個(gè)是逆向工程。我們調(diào)查迄今為止其它大學(xué)做了哪些工作。我們注意到，他們的模型不太精細(xì)，亦或他們創(chuàng)建的各個(gè)零部件不能從模型上拆下來。”

Bolton Works公司數(shù)字媒體技術(shù)人員Ryan Bowman說：“我們的一切工作從掃描開始。我們使用 德國(guó)光電公司的Steinbichler 11M掃描儀。我們將零件拿來，對(duì)其進(jìn)行掃描，得到一個(gè) 3D STL文件 并把它導(dǎo)入3D Systems 掃描數(shù)據(jù)處理軟件Geomagic Wrap® 或逆向工程軟件Geomagic Design™ X中。”

Bolton Works公司總裁Mark Bliek繼續(xù)介紹說：“所以我們掃描最初組裝好的發(fā)動(dòng)機(jī)，然后我們?cè)侔阉�拆開，并挨個(gè)掃描單個(gè)零部件，然后再用軟件把它們裝配成原樣。我們可以將裝配掃描數(shù)據(jù)用作模板。這些工作完全使用逆向工程軟件Design X 完成，它將所有掃描數(shù)據(jù)對(duì)齊到正確位置，并確保沒有任何異常，因此，這是個(gè)很棒的工具。”

Bolton Works公司CMM編程員Krzysztof Fidyk說：“當(dāng)我們將程序員創(chuàng)建的模型導(dǎo)入Geomagic Wrap 時(shí)，它可以幫助我進(jìn)行自動(dòng)穴填補(bǔ)，平滑控制數(shù)模，處理曲面。當(dāng)我們使用逆向工程軟件Geomagic Design X 時(shí)，批量生成草圖功能是很好的繪圖工具，它從掃描中提取所獲得的數(shù)據(jù)。所以說，之前我們得到模型不夠明確，它只有發(fā)動(dòng)機(jī)外面的幾個(gè)參照點(diǎn)，布滿了組裝孔，但實(shí)際上一點(diǎn)都不準(zhǔn)確�！�

SAE方程式賽車的總工程師Jon Sobanski繼續(xù)說：“所以，當(dāng)我們得到這個(gè)新模型時(shí)，我們終于能夠制造一個(gè)連接發(fā)動(dòng)機(jī)的更為復(fù)雜的進(jìn)氣歧管了，不僅如此，我們還能第一次真正體驗(yàn)實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的結(jié)構(gòu)。”康涅狄格大學(xué)SAE方程式賽車動(dòng)力系統(tǒng)工程師Mikae Worthington說：“Bolton Works公司為我們提供的 CAD 數(shù)據(jù)使我們能夠?qū)⑺�有零件按照需要正確組裝在一起，所以分速器箱的間歇很完美，進(jìn)氣歧管的組裝也很完美。
; b# x$ M$ _, k% J; ?$ w而如果我們?nèi)�程用手試做模型，我們無法實(shí)現(xiàn)上述任何結(jié)果�！�

Bolton Works公司總裁最后點(diǎn)評(píng)說：“我們對(duì)它完成整個(gè)任務(wù)花費(fèi)的時(shí)間很嘆服。如果我使用以前的軟件工具從頭開始干，我至少要用六個(gè)月才能做成這樣。現(xiàn)在，我們?cè)谝粋�(gè)月內(nèi)就完成了，并且是與其它項(xiàng)目一起完成的。

淡然

三維掃描，看見過，沒有真正使用過。對(duì)于一些復(fù)雜零件的測(cè)繪很有用，比如鈑金，曲面，空間立體。