Eng
Rus
Даниил Платонов,
специалист инженерно-технического отдела
PointShape Design — программное обеспечение, предназначенное для выполнения задач по обратному проектированию. Оно позволяет создавать 3D-модели имеющихся деталей, строить сложные объекты и выполнять анализ геометрии созданной модели.
Для того чтобы наглядно объяснить преимущества и возможности программы PointShape Design, рассмотрим проект, выполненный заказчиком компании «Инспект» в одном из научно-исследовательских институтов.
Главной задачей данного проекта являлось производство партии механизмов прямолинейного движения и последующее их испытание на прочность и износостойкость. Результатом работы должно было стать налаженное штучное производство данных деталей для последующей реализации. Для достижения результата коллеги располагали одним экземпляром реального механизма, то есть техническая документация отсутствовала. Необходимо было разработать 3D-модель данного механизма и составить по этой модели чертежи.
Для решения задачи был приобретен и освоен 3D-сканер. Было выделено специальное помещение, где сотрудники института проводили процесс обучения и занимались 3D-моделированием. Нужно отметить, что раньше обратным проектированием не занимался ни один из участников проекта. Однако это не помешало коллегам разобраться в вопросе создания облака точек необходимого механизма.
После того как облако точек было обработано и готово к экспорту, сотрудники института приступили к поиску программы для обратного проектирования. Мы были рады не только помочь коллегам решить данную задачу, но и предоставить программу, которая может быть с легкостью внедрена в учебный процесс и прекрасно подходит для изучения реверс-инжиниринга.
В программе PointShape Design представлено четыре раздела для работы с деталями: основной раздел, 2D-эскизирование, 3D-эскизирование и моделирование. В каждом из них есть набор инструментов для выравнивания и подготовки детали, составления эскизов на плоскости, эскизирования в пространстве и создания CAD-модели. Интересной особенностью является то, что раздел моделирование также содержит в себе набор инструментов для работы с оболочками, сравнения геометрии, перемещения и вращения деталей.
Опишем кратко процесс создания вышеупомянутого механизма в PointShape Design. Для начала необходимо было добавить облако точек в программу и выровнять деталь относительно исходной системы координат. Команда «3‑2‑1 Align» позволила получить деталь, выбранный центр которой сопоставлен с точкой пересечения осей координат XYZ. Для этого необходимо было указать объект, который нужно выровнять, плоскость, в которой находится центр детали, вектор и сам центр (рис. 1).
Рис. 1. Выравнивание детали
Далее была выбрана нижняя плоскость детали в качестве стартовой, относительно которой строилась сама модель. Важно заметить, что не стояла задача воссоздать облако точек и повторить его с максимальной точностью. Создавался некий эталон модели механизма в соответствии с правилами 3D-моделирования. Изменение диаметра (рис. 2) может свидетельствовать об износе детали.
Рис. 2. Процесс создания CAD-модели
После проведения всех необходимых операций в программе PointShape Design была получена твердотельная модель, по которой возможно уже создать чертежи и другую техническую документацию. Всего на создание модели ушло три часа рабочего времени.
После выполненной работы коллеги из научно-исследовательского университета воспользовались еще одной удобной функцией PointShape Design — функцией анализа геометрии. Она работает следующим образом. В зависимости от выставленного диапазона допустимых значений 3D-модель окрашивается в различные цвета — от красного до синего. Красный цвет свидетельствует о выходе детали за границы облака точек на рассматриваемом участке, синий — об ее недостижении. Если модель была создана весьма точно, то цвет материала будет окрашен в зеленый цвет. Данный инструмент позволяет ответить на вопрос, насколько сильно спроектированная деталь отличается от реальной модели (рис. 3). Однако необходимо отметить, что проведение подробного сравнения 3D-модели с облаком точек не всегда является корректным.
Функция анализа геометрии позволяет обратить внимание на несоответствие двух рассматриваемых объектов. PointShape полезна для решения различных технических задач: измерения линейных и угловых размеров, анализа отклонений формы. Эти измерения можно применить для следующих производственных сфер: контроль оснастки, изделия, сборочных операций, качества продукции поставщиков, анализ деформации и износа, сопрягаемых деталей, виртуальной сборки, контроль прототипа.
Рис. 3. Сравнение CAD-модели механизма с облаком точек
Проделанная работа позволила запустить штучное производство механизмов прямолинейного движения. Была произведена пробная партия, которая успешно прошла испытания на прочность и износостойкость. Было показано, что PointShape является полезным инструментом для создания 3D-моделей.
Таким образом, PointShape Design — программа, способная решать широкий спектр задач в области обратного проектирования. С ее помощью можно не только построить 3D-модель или измерить детали, но и наладить процесс их изготовления независимо от сложности конфигурации. Данное программное обеспечение имеет интуитивно понятный функционал и интерфейс, предъявляет минимальные требования к компьютеру для установки и пользования, подходит для того, чтобы получить первые навыки в процессе освоения реверс-инжиниринга.
ООО «Инспект»
Москва, ул. Золотая, 11, офис 4Б13а
Тел.: +7 (925) 682-19-87
Источник журнал "Аддитивные технологии" № 2-2025
