Reverse engineering van complexe schoepgeometrie
Van optische ZEISS-meting naar een gecontroleerd CAD-model
Voor een toepassing binnen elektrische scheepsaandrijving heeft MartCad een complex onderdeel met sterk gekromde schoepen optisch ingemeten en opnieuw opgebouwd in CAD.
Door de gesloten buitenring en de voortdurend veranderende vorm van de schoepen kon de geometrie niet volledig met conventionele meetmiddelen worden vastgelegd. Daarom is het onderdeel opgenomen met een gekalibreerd optisch 3D-meetsysteem van ZEISS.
Complexe vrije-vormgeometrie optisch meten
De vorm van iedere schoep verandert continu in richting, kromming en profiel. Met een schuifmaat, profielmeter of een beperkt aantal losse meetpunten kan slechts een deel van deze geometrie worden vastgelegd.
Bij de optische meting wordt het oppervlak als samenhangende 3D-geometrie opgenomen. Daardoor worden zowel de vorm van de afzonderlijke schoepen als hun onderlinge positie binnen één meetmodel vastgelegd.
Van meetdata naar CAD-model
De optische meting levert een polygonenmodel op: een fijn netwerk van kleine driehoeken waarin de gemeten vorm van het bestaande onderdeel is vastgelegd.
Bij reverse engineering wordt deze meetdata gebruikt als geometrische referentie voor het opnieuw optekenen van het onderdeel in CAD. De buitenring, boringen, randen en gekromde schoepoppervlakken worden daarbij opnieuw opgebouwd.
Optisch gemeten model
De gemeten geometrie is vastgelegd als polygonenmodel en vormt de digitale referentie voor de reconstructie.
Opnieuw opgebouwd CAD-model
De bestaande vorm is opnieuw opgetekend als bruikbare CAD-geometrie met herkenbare oppervlakteranden.
Het doel is niet om het onderdeel te wijzigen of te optimaliseren. De aanwezige geometrie wordt zo getrouw mogelijk opnieuw digitaal vastgelegd.
Niet alleen digitaliseren, maar geometrisch meten
Voor reverse engineering is een herkenbaar 3D-beeld niet voldoende. De opgenomen data moet geometrisch betrouwbaar genoeg zijn om als uitgangspunt voor het nieuwe CAD-model te dienen.
De kwaliteit wordt niet alleen bepaald door het meetsysteem, maar ook door de keuze van het meetvolume, de opname vanuit meerdere richtingen, de registratie van de afzonderlijke metingen en de beoordeling van de meetdata.
Terugvergelijking met de oorspronkelijke meetdata
Na het opnieuw opbouwen wordt het CAD-model vergeleken met het oorspronkelijke polygonenmodel. Zo wordt zichtbaar hoe goed de opgebouwde oppervlakken aansluiten op de gemeten geometrie.
De kleurkaart toont de lokale verschillen tussen het CAD-oppervlak en het gemeten onderdeel. In deze weergave wordt een schaal gebruikt van ongeveer –0,030 tot +0,030 mm.
Daarmee wordt de aansluiting niet alleen visueel beoordeeld, maar ook geometrisch over het oppervlak gecontroleerd.
Het resultaat
Het resultaat is een opnieuw opgebouwd 3D-CAD-model waarin de complexe geometrie van het bestaande onderdeel digitaal is vastgelegd.
Daarmee blijft de vorm beschikbaar wanneer geen oorspronkelijke tekening of bruikbaar CAD-bestand aanwezig is.
Mogelijke toepassingen
- technische documentatie en digitale archivering;
- revisie en verdere technische uitwerking;
- vergelijking met andere onderdelen;
- voorbereiding van een vervangend onderdeel.
Reverse engineering van complexe onderdelen
MartCad combineert optische 3D-metrologie met CAD-engineering. Deze werkwijze is geschikt voor onder meer waaiers, impellers, propellers, pomponderdelen, gietstukken, kunststof vormdelen en andere machineonderdelen met complexe vrije-vormoppervlakken.
Lees meer over optisch 3D-scannen en reverse engineering.
Complex onderdeel opnieuw digitaal laten vastleggen?
MartCad meet bestaande onderdelen optisch, bouwt de geometrie opnieuw op in CAD en vergelijkt het resultaat met de oorspronkelijke meetdata.
Neem contact opVeelgestelde vragen over reverse engineering
Kan ieder onderdeel met vrije-vormoppervlakken opnieuw in CAD worden opgebouwd?
Veel onderdelen kunnen opnieuw worden opgebouwd, maar de haalbaarheid hangt af van de bereikbaarheid van de oppervlakken, de vereiste nauwkeurigheid, het materiaal en de staat van het voorbeeldonderdeel.
MartCad beoordeelt dit vooraf aan de hand van foto’s, globale afmetingen en de gewenste toepassing van het CAD-model.
Wat is het verschil tussen een optische 3D-meting en een CAD-model?
Een optische 3D-meting levert meetdata op in de vorm van een polygonenmodel. Dit model bestaat uit een groot aantal kleine driehoeken waarin de gemeten vorm van het onderdeel is vastgelegd.
Bij reverse engineering wordt het onderdeel op basis van deze meetdata opnieuw opgebouwd als bruikbare CAD-geometrie.
Hoe wordt gecontroleerd of het CAD-model overeenkomt met het gemeten onderdeel?
Na het opnieuw opbouwen wordt het CAD-model terugvergeleken met de oorspronkelijke meetdata.
Met een kleurkaart worden lokale verschillen tussen het CAD-oppervlak en het gemeten onderdeel zichtbaar gemaakt.
In welk bestandsformaat wordt het CAD-model geleverd?
Het model kan onder meer worden geleverd in STEP-formaat. Afhankelijk van de opdracht kunnen ook technische tekeningen in PDF- of DWG-formaat worden opgesteld.
Kan het CAD-model direct worden gebruikt om een nieuw onderdeel te maken?
Dat hangt af van het doel van de opdracht en de eisen aan het nieuwe onderdeel.
Een bestaand onderdeel kan slijtage, vervorming of productieafwijkingen bevatten. Voor daadwerkelijke vervaardiging moet daarom vooraf worden bepaald of de bestaande vorm één op één moet worden overgenomen of technisch moet worden aangepast.
Wat is nodig voor een eerste prijsindicatie?
Voor een eerste beoordeling zijn duidelijke foto’s, de globale afmetingen, het gewenste eindresultaat en informatie over de toepassing meestal voldoende.
Daarna kan MartCad aangeven welke meting en CAD-uitwerking nodig zijn.
