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Produktvarianten mit Tribrid-Modellierung schneller konstruieren

16.02.2009
Als weltweit erstes Produktentwicklungs-System bietet ein neues CAD-Programm dem Anwender eine Tribrid-Modellierung. Sie kombiniert die Flächen- und Volumen- mit der Dreieckmodellierung. Die Funktionserweiterung ist ideal für das Umarbeiten vorhandener Produkte in verbesserte oder kundenspezifische Konstruktionen.

Die Verknüpfung der verschiedenen Modellierungstechniken in der Flächenrückführungs-Software Copy CAD verringert die Notwendigkeit, Daten zwischen mehreren Programmen hin- und herzuschieben und rationalisiert so den gesamten Produktentwicklungsprozess. Die meisten marktgängigen Flächenrückführungs-Systeme beschränken sich darauf, Daten zu erfassen und Duplikate zu erstellen.

Re-Engineering als Komplettlösung

Dies hat zur Folge, dass viele Unternehmen ein zusätzliches CAD-System zur Umarbeitung einer vorhandenen Konstruktion einsetzen müssen, um ein verbessertes Produkt herzustellen oder ein maßangefertigtes Teil für einen bestimmten Kunden zu erzeugen. Durch die Kombination aller drei Modellierungstechniken bietet Delcam eine Re-Engineering-Komplettlösung in einem einzigen Programm.

Mit ihr können Unternehmen neue Varianten vorhandener Konstruktionen sehr viel effizienter entwickeln. Für dieses Konstruktionsverfahren wurde die Flächen- und Volumenmodellierungsfunktionalität der CAD-Software Powershape mit den Flächenrückführungs- und Dreieckmodellierungs-Optionen der älteren Versionen von Copy CAD kombiniert.

Konstrukteure können nun die mittels Flächenrückführung gewonnenen Daten leichter in die Konstruktionsumgebung einfügen und so zusätzliche Merkmale schneller in eine flächenrückgeführte Konstruktion einbeziehen. Allerdings ist die neue Kombination nicht einfach eine Verknüpfung vorhandener Funktionalitäten, sondern beinhaltet zahlreiche Verbesserungen vieler Schlüsselfunktionen.

Verbesserte Werkzeuge für die Modellreparatur

Erheblich verbessert wurden etwa die Verformungs- und Modellreparatur-Werkzeuge, die bislang in Copy CAD zur Modifizierung der Dreieckdateien zur Verfügung standen. Mit diesen Werkzeugen lassen sich hochwertige Modelle aus minderwertigen Konstruktionsdaten oder beschädigten und fehlerhaften physikalischen Komponenten erstellen.

Zum Beispiel können ungleichmäßige Flächen geglättet, Datenlücken gefüllt und zusätzliche Punkte in Bereichen ergänzt werden, in denen nur wenige Daten erfasst wurden. Als wichtigste Neuerung ermöglicht die Verknüpfung der Funktionalität der beiden Programme, CAD-Flächen aus Dreieckdaten einfacher und genauer zu erstellen.

Der Anwender behält weiterhin die vollständige Kontrolle darüber, wie der komplette Datensatz in Komponentenmerkmale und -flächen aufgetrennt wird. Jedoch kann nun jeder Bereich in CAD-Daten umgewandelt werden, indem ein Netzwerk von Kurven erzeugt wird, das anschließend auf das Netz von Dreiecken projiziert wird.

Mit der so genannten Smart-Surfacing-Funktion von Powershape lässt sich eine einzelne Fläche innerhalb des kompletten Kurvensatzes generieren. Diese Funktion analysiert automatisch die Kurven und legt fest, wie die Fläche am geeignetsten zu erstellen ist. Darüber hinaus sind Analysewerkzeuge verfügbar, welche die Abweichungen zwischen Dreiecken und Flächen abbilden. So wird angezeigt, dass die Kurven in einigen Bereichen des Modells enger beieinander liegen müssen, um die Flächen innerhalb der notwendigen Toleranz zu halten.

Ein weiterer großer Vorteil der Integration der Modellierungsfunktionen aus Powershape in Copy Cad pro besteht darin, dass sich eine „perfekte“ Geometrie in Bereichen erstellen lässt, in denen jedes normale Flächenrückführungs-System lediglich grobe Resultate erbringen würde. Zum Beispiel könnte die Konstruktion eine extrudierte Fläche aufweisen, die sich in einer traditionellen Flächenrückführungs-Software nur als eine Reihe einzelner Flächen beschreiben ließe.

Mit den zusätzlichen Modellierungswerkzeugen ist es ganz einfach, die ursprüngliche Konstruktion zu reproduzieren, indem nämlich der erforderliche Bereich durch eine einzelne Fläche ersetzt wird. In ganz ähnlicher Weise variieren flächenrückgeführte Verrundungsflächen in ihren Radien entlang ihrer Längen. Auch sie können durch stetige, glatte Verrundungen ersetzt werden.

Boolesche Operationen auch mit Dreiecken möglich

Die Tribrid-Modellierung ermög-licht boolesche Operationen zwischen Dreieckmodellen und anderen Flächen oder Volumen. Seit vielen Jahren ist Powershape eines der wenigen CAD-Systeme, die boolesche Operationen zwischen Volumen und Flächen ausführen können. Die Fähigkeit, Additions-, Subtraktions- und gemischte Operationen mit Dreiecken durchzuführen, macht die Software noch flexibler.

Es gibt auch viele Beispiele dafür, wann eine Kombination verschiedener Techniken erforderlich ist, um eine vollständige Konstruktion zu erstellen. So werden in der Kunst-stoffindustrie die von Hand modellierten Ausgangsprototypen häufig aus Vollmaterial angefertigt. Eine Flächenrückführung anhand solcher Modelle kann nur die Außenflächen des Bauteils herstellen.

Mit Copy CAD Pro jedoch können diese Flächen um das Materialaufmaß versetzt werden, um die Innenflächen zu generieren. Zusätzliche geometrische Merkmale wie Verstärkungsrippen und Inseln für Befestigungen lassen sich mittels der Volumenmodellierungswerkzeuge aus Powershape dem vollständigen Modell hinzufügen. Das fertige Modell kann anschließend aus einem Volumenblock extrahiert werden, um die für die Ausformung des Produkts erforderlichen Kern- und Gesenkformen zu erstellen.

Maßanfertigungen in großen Stückzahlen

Delcams Einführung der Tribrid-Modellierung bietet die richtige Software für die Maßanfertigung in großen Stückzahlen. Die Tribrid-Modellierung ermöglicht es dem Anwender, ein CAD-Modell schnell und einfach anhand aus verschiedenen Quellen stammender Daten aufzubauen. Er kann nun ohne Probleme die Hauptkontur eines Produkts mittels CAD konstruieren, für komplexe Details oder Verzierungen jedoch weiterhin von Hand gefertigte Modelle einsetzen. Ebenso einfach ist es nun, spezielle Daten eines Kunden zu erfassen. Die zusätzlich erforderlichen Daten können eingescannt und mit dem CAD-Hauptmodell verknüpft werden.

Ein ähnliches Verfahren steht zur Wahl, wenn es um die Entwicklung „neuer“ Teile geht, die in Wirklichkeit aber Variationen bereits vorhandener, ohne CAD-Daten entwickelter Komponenten sind. Es geht häufig schneller, die vorhandenen Teile zu digitalisieren und die CAD-Arbeit auf die gewünschten Änderungen zu beschränken, anstatt das gesamte Teil mittels CAD-Technologie komplett neu zu erstellen.

Ferdi Hoischen ist Vertriebsleiter bei Delcam in Obertshausen.

Ferdi Hoischen | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/digitalefabrik/cadcam/articles/171082/

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