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    汽车电子

    发布时间:2018-03-14   点击量:218

    REXCAN 4三维扫描重现福特经典跑车GT40迷人风采

    汽车电子
    Coombs说「这表示我在虚拟世界为这辆车所做的一切,到了真实世界里也有信心行得通」。

    背景说明

    Brian Coombs在全球跑得最快的汽车、配有火箭喷射动力的英国超音速寻血猎犬号(Bloodhound SSC,时速超过1000英里)担任机械设计首席工程师,闲暇则正在复制一台福特经典跑车GT40。1963年首度问世,福特GT40的4升V8引擎协调得令人拍案叫好,但Coombs解释说「因更换变速箱要价高昂,所以再重新打造时,拆下自己原有的Reynard印第赛车变速箱,改成适合的变速箱,同时让它部分构造升级、提升操控能力」。

    工作室位于爱尔兰的自家里,顺利连上Siemens NX软件后,他开始建构一个CAD模型,以便制造各个新零件。但变速箱的设计考倒了他,要如何确定重新设计的变速箱,可以分毫不差地装进引擎室?

    还得跟其他零组件无缝密合?他可以先打样实体,用人工土法炼钢装到定位,再进行必要测量。但这太耗时间……

    背景说明
    3D 扫描
    解决方案

    3D 扫描

    一开始使用Rexcan 4结构光3D扫描仪,搭配承重可达70公斤的Solutionix自动转台,撷取变速箱的外形。把变速箱放到转台上后,扫描仪设定为朝下45度,运用Solutionix Ezscan软件控制协调转盘动作和扫描数据撷取过程,转盘每转360度,扫描范围就累进10度,完成上半部箱体的扫描后。接着翻过箱体,重复前述步骤,取得下半部扫描数据。整个过程共进行72次扫描。当进行建构变速箱 3D 点云数据模型时,Solutionix Ezscan 软件自动把个别扫描互相链接记录,再由扫描软件将其转换成合并后的单一多边形网格模型。


    3D 表面模型

    把多边形网格模型从Solutionix扫描系统导出到Geomagic Studio 3D造像和逆向工程软件,转换成3D数字表面模型,供CAD系统使用。

    运用 Geomagic Studio里的标准工具,可以把扫描时没能撷取到的箱体数据,且造成模型上的空洞补起来。这个过程仅花不到十分钟,即可确保未来的3D多边形模型「滴水不漏」。

    下一步,在软件中的「建构特征(Create Features)」功能选项下,选出需要哪些几何形状,如圆筒、洞和平面。接着,用自动形成表面(AutoSurface)指令,把多边形模型和这些几何形状组

    合成非均匀有理基底云形线(NURBS,non-uniform rationalb-spline)表面模型,接下来,多边形模型和表面模型间就直接做「3D 比较(3D Compare)」,确认定版表面模型的几何完整性。

    完成上述步骤后,将定版模型导出到Coombs 的CAD系统,成为一个STEP (.stp)档,在车架、次车架和悬吊系统的CAD模型里,做为极占空间模型。如此一来当实际安装新的变速箱时,就能保证尺寸完全吻合。


    3D 表面模型
    成效

    成效

    从开始扫描变速箱体、到做出精确的3D数字表面模型,整个过程大概只花了2小时。

    利用Solutionix扫描仪和转盘,搭配Solutionix Ezscan和Geomagic Studio 3D造像与逆向工程软件,每个步骤只需要点一、两次鼠标,就能搞定近自动化扫描过程。

    扫描数据的分辨率和精确度,以及数字表面模型云能轻松汇到CAD模型,这些都让他印象深刻。

    凭着对快车的这股热情,当所有工作都完成后,Coombs 显然打算把他这辆成功再造的福特GT40复制车驶入赛车场,不时与人一较高下。

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