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Hybrid Flächenrückführung

Die hybride Flächenrückführung macht bei Bauteilen mit großen Freiformflächen Sinn. Freiformflächen sind große kompliziert geschwungene Oberflächen, die sich parametrisch schwer definieren lassen. Ein Beispiel wäre die Oberfläche einer Auto-Karosserie.

Funktionsweise

In einem ersten Arbeitsschritt definiert man zunächst die Leitlinien des 3D-Modell. Der Computer erzeugt dann die Flächen dazwischen automatisch. Dabei wird der darunterliegende 3D-Scan direkt abgeformt. Aus diesem Grund bedingt sich die Qualität einer automatischen Flächenrückführung unmittelbar aus dem zugrunde liegenden 3D-Scan. Je hochauflösender der 3D-Scan, desto besser die Hybrid Flächenrückführung.
Nach aktuellem Stand der Technik bietet die Reverse-Engineering-Software noch keine gute Feature Detection. Das bedeutet, die Software erkennt nicht zuverlässig, wo ein Bauteil eine scharfe Kante oder eine Bohrung hat. Daher wird dieser Schritt manuell gemacht.

 

 
NURBS-3D-Modell des Zahnrads nach der Hybrid Flächenrückführung.

NURBS-3D-Modell des Zahnrads nach der Hybrid Flächenrückführung.

Vorteile

Die hybrid Flächenrückführung wird teilautomatisch erzeugt, daher sinken Arbeitsaufwand und damit die Kosten. Das Flächenmodell (STEP) der hybrid Flächenrückführung ist weitaus logischer aufgebaut, als das der automatischen Flächenrückführung. Das führt zu einer saubereren Geometrie und einer kleineren Dateigröße, was sich Vorteilhaft auf die Fräsbarkeit auswirkt, da der Arbeitsspeicher der CNC-Fräse nicht überlastet wird.
Weil die hybrid Flächenrückführung durch direkte Abformung vom darunter liegenden 3D-Scan erzeugt wird, ist sie sehr genau. So werden Abweichungen von durchschnittlich nur 0,05mm zwischen Flächenrückführung und 3D-Scan erreicht.

3D-Scan des Zahnrads mit Polygonnetz vor der Hybrid Flächenrückführung.

3D-Scan des Zahnrads mit Polygonnetz vor der Hybrid Flächenrückführung.

Nachteile

Die hybride bietet im Gegensatz zur parametrischen Flächenrückführung keine perfekte Oberflächen-kontinuität. Man erhält also keine “Class A Surfaces”. Das bedeutet, dass beim CNC-Fräsen der Fräskopf kurzzeitig stoppen oder verziehen kann und so das Ergebnis nicht optimal wird.

Eine STEP-Datei, die mit einer hybrid Flächenrückführung erzeugt wurde, ist anschließend in einer CAD-Software nur sehr eingeschränkt bearbeitbar. Man sagt daher auch, das Flächemodell einer hybrid Flächenrückführung ist nur eingeschränkt “intelligent”.

Vergleich der Netzstruktur einer Automatischen Flächenrückführung (links) und einer Hybrid Flächenrückführung (rechts).

Vergleich der Netzstruktur einer Automatischen Flächenrückführung (links) und einer Hybrid Flächenrückführung (rechts).

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