3D CAD оцифровка
3D CAD оцифровка (3D-сканирование) представляет собой систематический процесс определения координат точек, принадлежащих поверхностям сложнопрофильных физических объектов (в частности деталей) с целью последующего получения их пространственных математических моделей, которые могут затем модифицироваться с помощью CAD-систем.
Оцифровка позволяет ввести в компьютерную среду сложный рельеф поверхности модели для выполнения простого копирования или использования ее цифрового образа в качестве исходных данных для проектирования и изготовлении технической документации и технологической оснастки.
Последовательное считывание координат трехмерных профилей позволяет реконструировать поле точек, которое может считаться отображением считываемой поверхности с заданной большей или меньшей точностью, величина которой зависит от необходимой степени проработки рельефа поверхности. Сканируемая поверхность отображается сначала в виде так называемого «облака точек», которое, затем накрывается аппроксимирующей поверхностью, воспроизводящей сканируемую с заданной точностью. После соответствующей обработки цифровой модели она может использовать в дальнейшем производстве, например, как база для расчета рабочей программы изготовления копии или ее масштабирования.
В основном, 3D-сканирование применяется:
- при создании 3D-моделей сделанных вручную художественных рельефных изделий (медальонов, скульптур, барельефов, горельефов и т. п.) с целью последующего промышленного воспроизведения;
- при создании 3D-моделей сделанных предварительно вручную дизайнерских проработок промышленных изделий, в частности с их последующей доработкой методами машинной графики;
- при создании 3D-моделей имеющихся штампов, пресс-форм и других изделий сложной формы, в частности уникальных, в случае необходимости их изменения, ремонта или повторного воспроизведения;
- при измерении геометрических параметров изделий, которые не могут быть измерены стандартными методами.
После 3D CAD оцифровки САПР позволяют произвести зеркальное пространственное отражение рельефа модели относительно любой плоскости, сформировать офсетную поверхность с заданным припуском на толщину формуемого материала, произвести не только простое масштабирование, но и градирование — подгонку по типоразмерному ряду, рассечь рельеф на сегменты, добавить конструктивные и технологические элементы. Подготовленные таким образом рельефы используются при проектировании сложных литьевых форм и штампов.
Другим и весьма интересным аспектом является применение 3D-сканирования для гравировки криволинейных поверхностей, например, для нанесения маркировочных надписей на готовые детали. Сканируемая поверхность изделия должна быть матовой или позволять матирование.
Лазерное сканирование, имеет целый ряд преимуществ перед другими методами, в частности отсутствие механического контакта со сканируемым объектом, что особенно актуально при выполнении операций измерений объектов, изготовленных из материалов с высокой податливостью. Кроме этого, очень малый размер измеряющей лазерной точки, обеспечивающий возможность сканирования мелких рельефов.
Таким образом, лазерное сканирование является мощным вспомогательным инструментом при 3D-моделировании, а также позволяет найти подход к задачам, решение которых другими методами затруднено или просто невозможно.
