Parametrische Flächenrückführung

Eine komplette Neukonstruktion eines CAD-Modells auf Grundlage eines 3D-Scans. Im finalen Volumenmodell (STEP) können Features wie Bohrungen verändert werden.

Wie funktioniert die parametrische Flächenrückführung?

Bei der parametrischen Flächenrückführung erstellt man das Modell aus geometrischen Grundformen. Das CAD-Modell wird dabei komplett neu aufgebaut und der 3D-Scan dient nur noch als Referenz. Schnittbilder aus den 3D-Scandaten werden nachgezeichnet und das Modell so rekonstruiert. Das hat zur Folge, dass die Genauigkeit der parametrischen Flächenrückführung geringer ist als die der automatischen Flächenrückführung. Das Volumenmodell wird aus Punkten, Linien, Kreisen aufgebaut. Dieser Prozess nennt sich auch “solid-modeling”. Dabei werden Messwerte aus dem 3D-Scan so interpretiert, wie sie Sinn ergeben. Eine Bohrung die mit 3,95 mm gemessen wurde, wird dann beispielsweise als 4 mm Bohrung konstruiert.

Volumenmodell des Zahnrads nach der Parametrischen Flächenrückführung.

Volumenmodell des Zahnrads nach der Parametrischen Flächenrückführung.

Parametrische Flächenrückführung mit Historie (“Feature Tree”)

Eine komplette Nachkonstruktion des 3D-Scans hat das den Vorteil, dass man einen perfekte “Feature Tree” erhält in welchem die gesamte Konstruktionshistorie des CAD-Modells enthalten ist. So ist es möglich im Nachhinein jeden einzelnen Parameter einfach zu verändern.
Solche Änderungen sind bei allen anderen Flächenrückführungen nicht möglich. Die automatische Flächenrückführung und hybrid Flächenrückführung verfügen über keine Konstruktionshistorie.

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

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

Vorteile der Parametrischen Flächenrückführung

Ein großer Vorteil der parametrischen Flächenrückführung ist ein Volumenmodell mit perfekter Oberflächenkontinuität, den sogenannten “Class A Surfaces”. Ob diese vorhanden sind, kann man gut erkennen, in dem man die Oberfläche des 3D-Modells mit einer Zebrastreifen-Projektion beleuchtet. Die Kontinuität der Zebrastreifen bedeutet, dass die Oberfläche perfekt ist.

Parametrische Flächenrückführungen verwendet man vor allem dann,  wenn das CAD-Modell im Anschluss noch verändert werden soll oder man es fräsen möchte.

Die Zebrastreifenprojektion zeigt, dass die Parametrische Flächenrückführung eine perfekte Oberflächenkontinuität hat.

Die Zebrastreifenprojektion zeigt, dass die Parametrische Flächenrückführung eine perfekte Oberflächenkontinuität hat.

Nachteile der Parametrischen Flächenrückführung

Ein Nachteil der parametrischen Flächenrückführung ist die Abweichung vom zugrundeliegenden 3D-Scan. Aufgrund der Neukonstruktion liegt die Abweichungen zum 3D-Scan bei 0,1 bis 0,25 mm.

Die Abweichung durch die Neukonstruktion, kann allerdings auch ein Vorteil sein. Nämlich dann, wenn die ursprünglich gescannte Form verändert werden soll. Dies wäre zum Beispiel bei Schäden oder Brüchen am Ausgangsmodell der Fall. Diese Fehler werden beim Nachbau behoben.

Darüber hinaus kann eine parametrischen Flächenrückführung sehr Arbeitsaufwändig werden. Vor allem, wenn es darum geht Freiformflächen zu rekonstruieren.

Swann Rack erklärt die Nachteile der parametrischen Flächenrückführung.

Swann Rack erklärt die Nachteile der parametrischen Flächenrückführung.

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