Mô hình hóa bề mặt để cải thiện CAD đã nhập

Bạn có thể tìm thấy các mô hình 3D có sẵn dưới dạng tệp STEP để nhập vào 3D CAD, nhưng các mô hình như vậy không phải lúc nào cũng cung cấp kết quả phù hợp. Việc khắc phục các sự cố sau khi nhập có thể liên quan đến việc loại bỏ các tính năng, thêm các tính năng, tách các bộ phận và thêm các tác động cơ học trong các cụm.

Hình 1a Tệp STEP được nhập hầu hết là hoàn hảo ngoại trừ hộp số truyền động. Nó sẽ không di chuyển, và nó có hàm răng xấu.

Ví dụ, Hình 1A cho thấy CAD cho một động cơ servo kỹ thuật số được nhập với một số lỗi nhỏ, chẳng hạn như một số tính năng không khớp với một số bộ phận trên trang web. Cài đặt CAD cho nhập STEP khiến quá trình nhập này là một tập hợp các bề mặt. Với các cài đặt khác nhau, tệp STEP có thể được nhập dưới dạng phần thân rắn, phần thân bề mặt hoặc dưới dạng các bề mặt rời rạc. Đối với bản demo này, chúng tôi đang loại bỏ mạng lưới các bề mặt và các kỹ thuật tạo mô hình bề mặt.

Hình 1B là bản xem trước mô hình nhập khẩu lý tưởng sẽ là như thế nào — một phần thân chính xác về kích thước với các bộ phận chuyển động phù hợp, kết cấu đẹp và thuộc tính khối lượng chính xác.

 

Hình 1b Mô hình lý tưởng sẽ được nhập với 25 răng và một bánh răng có thể xoay bằng cách rê chuột. Bởi vì nó đã không, nhiệm vụ trở thành giữ những điều tốt và chỉnh sửa những điều không mong muốn

 

May mắn thay, mô hình nhập khẩu là một điểm khởi đầu tốt. Nó sẽ được thay đổi để có bánh răng truyền động hình trụ 25 răng với hành vi động học thực tế.

Mô hình hóa bề mặt

Chuyển từ mô hình rắn sang bề mặt dễ dàng như xóa một chi tiết khỏi một vật thể rắn. Thay thế mặt bị thiếu và bạn có hai thân bề mặt. Nếu những bề mặt đó hoàn toàn bao bọc một khối, thì những bề mặt đó có thể được dệt kim để tạo ra một khối rắn.

Các công cụ mô hình hóa rắn đang chạy các macro, thực hiện các tác vụ mô hình hóa bề mặt. Các quy tắc sử dụng các công cụ mô hình rắn đôi khi phức tạp hơn các hoạt động bề mặt đơn giản. Như một luồng công việc, mô hình bề mặt có thể giải trí (“Nó hiệu quả hơn”, chúng tôi nói với ông chủ) khi so sánh với mô hình rắn thông thường.

Hình 2 Mô hình đã nhập có thể đến dưới dạng bề mặt, thân bề mặt hoặc vật rắn. Đối với bản trình diễn này, servo được mô hình hóa như một bộ phận lắp ráp của bộ phận bánh răng và bộ phận vỏ máy. Ở đây chúng ta chỉ thấy các bề mặt nằm trong phần bánh răng.

Chúng tôi đang sử dụng mô hình đã nhập được hiển thị trong Hình 2 như một ví dụ về một cái gì đó hầu hết là tốt, nhưng không hoàn hảo. Nó có quá nhiều răng. Nếu đây là một cơ thể rắn, chúng ta có thể đùn một hình trụ để trám vào những chiếc răng xấu và sau đó cắt những chiếc răng mới. Nhưng thay vào đó, chúng tôi sẽ xử lý các bề mặt nhập khẩu.

Cho dù mô hình được nhập dưới dạng vật thể rắn hay vật thể bề mặt, một trong nhiều cách có thể để loại bỏ răng xấu là sử dụng công cụ xóa và vá sửa lỗi, được trình bày trong Hình 3 . Các mặt phẳng trong các vết cắt chữ V đã được chọn để xóa, sau đó là quá trình vá tự động.

Hình 3 Các mặt xấu được xóa và vá để tạo mô hình cho phôi sẵn sàng cho trục bánh răng

Thao tác xóa và vá khuôn mặt dẫn đến một phôi phôi sẵn sàng để di chuột hoặc xoay. Khi bản vá tự động hoạt động, nó giống như một phép thuật. Nếu mô hình đã nhập có quá nhiều xung đột, bản vá tự động có thể không hoạt động. Nút radio cho Face Delete Only là một giải pháp thay thế quy trình công việc bao gồm việc đóng các lỗ và khoảng trống theo cách thủ công bằng cách sử dụng các công cụ như Surface Untrim.

Hình 4a Một bản phác thảo của hai đường thẳng được ép đùn để tạo ra bề mặt V và sau đó một mẫu hình tròn tạo ra 25 vị trí răng. Lưu ý rằng hiện có 26 vật thể trên bề mặt.

Một khi răng xấu không còn, bạn có nhiều lựa chọn để làm răng mới. Để mô hình hóa các bề mặt lý tưởng trong một bánh răng 25 răng, hãy vẽ phác thảo, ép đùn để tạo ra bề mặt chữ V, sau đó tạo mẫu hình chữ V đó 25 lần. Kết quả là bề mặt lộn xộn được thể hiện trong Hình 4A . Cắt bề mặt chỉ yêu cầu một vài cú nhấp chuột trên các mặt không mong muốn để lộ răng trong Hình 4B . Nó trông giống như một cơ thể rắn bởi vì nó là. Bề mặt Trim cuối cùng được sử dụng để tạo ra một cơ thể rắn từ các bề mặt mà nó phải làm việc.

Hình 4b Bánh răng bây giờ đã được mô hình hóa một cách chính xác. Bề mặt yêu cầu một vài cú nhấp chuột để loại bỏ các lớp phủ bề mặt không mong muốn. Công cụ chuyển đổi các bề mặt thành một thể rắn (nếu các bề mặt bao bọc đúng một thể tích không gian).

Như đã đề xuất trước đó, mô hình bề mặt không bắt buộc. Trên hình 4C , phôi bánh răng là một vật thể rắn. Một mô hình tròn của một Cut Extrude thông thường cho một răng giúp hoàn thiện bánh răng. Nếu mô hình đã nhập không phải là phần thân rắn, Surface Knit có thể được sử dụng làm hoạt động tạo mô hình bề mặt đầu tiên và duy nhất để biến phần thân bề mặt đã nhập của bánh răng thành phần thân rắn trước khi chỉnh sửa răng.

Hình 4c Thay vì mô hình hóa bề mặt, bánh răng có thể được tạo hình bằng mô hình cắt thông thường. Thủ thuật đó đòi hỏi phải đan các bề mặt của phôi để tạo ra một cơ thể rắn trước.

Quá trình để một phần thân bề mặt được nhập để đan thành một phần thân rắn có thể liên quan đến tính năng Chẩn đoán nhập khẩu để sửa chữa các mặt và đóng các khoảng trống. Ngoài ra, cần có sự kết hợp của một số thao tác để xóa các phần tử không mong muốn và thêm các bề mặt bị thiếu để bao bọc hoàn toàn một thể tích không gian.

Một bước tiến cuối cùng trong việc tô điểm mô hình này là giới hạn chuyển động quay của bánh răng với một đối tác giới hạn, được thể hiện trong Hình 5 . Chuyển động thực tế trong một cơ chế được mô hình hóa có thể hữu ích cho việc mô phỏng và trình bày một thiết kế. Trong ví dụ này, servo có phạm vi chuyển động 120 độ.

Hình 5 Như một bước cuối cùng, việc bổ sung các chi tiết làm tăng thêm tính hiện thực cho mô hình cuối cùng. Chúng tôi cũng đã thêm màu sắc, kết cấu và thông tin sản xuất sản phẩm chi tiết số bộ phận, nhà cung cấp và các tính năng của động cơ servo kỹ thuật số này

.