Teilehersteller: Können Ingenieure und Designer Ihre CAD-Dateien problemlos nutzen?

Sind Sie ein Teilehersteller? Stellen Sie Ihren Kunden und Interessenten CAD-Modelle für Ihre Produkte zur Verfügung? Wenn ja, dann sind Sie bereits auf dem richtigen Weg! Aber sind Sie sich wirklich über die Qualität der von Ihnen erzeugten CAD-Dateien bewusst?

Die Modellierungsexperten von TraceParts analysieren jedes Jahr tausende von STEP-Dateien. Leider sind sie zu der Erkenntnis gelangt, dass viele Hersteller nicht die richtigen Methoden zur Modellierung ihrer Teile anwenden und oft direkt auf eine Reihe von Problemen stoßen, die durch Oberflächenelemente verursacht werden.

Warum sollten Sie CAD-Modelle ohne jegliche Flächenelemente anbieten?

Wie wir etwas später in diesem Artikel sehen werden, haben Konstruktionssoftwareprogramme Schwierigkeiten mit CAD-Dateien, wenn diese Flächenelemente enthalten. Das erklärt, warum Ingenieure und Konstrukteure lieber mit Volumenmodellen arbeiten.

Wir werden sehen, dass es drei Arten der 3D-Modellierung gibt: Drahtmodell, Flächenmodell und Volumenmodell.

Diese Modelle bieten einen effektiven Einblick in die Komplexität eines Produkts. Der Benutzer kann das Modell aus jedem Blickwinkel betrachten und die Art der Darstellung ändern (Schattierung, Sicht auf eventuelle verdeckte Kanten usw.).

Diese Modellierungstechniken erfüllen die Interessen sowohl von Ingenieuren als auch von Herstellern, da ein offenes Modell mit spezifischen Softwareprogrammen verbunden werden kann, um verschiedene Anwendungen oder Vorgänge zu erstellen, wie z.B. die Berechnung von Strukturen, die Entwicklung von Routenplänen für Bearbeitungsprozesse und die Programmierung von Werkzeugmaschinen.

Drahtgitter-Modellierung

Dies ist die erste Stufe der 3D-Modellierung und lehnt sich hauptsächlich an 2D-Modelle an, fügt aber eine dritte Dimension hinzu. Drahtgittermodelle basieren auf Punkten und Linien.

Mit dieser Art von Technik können geometrische Formen mit einem höheren Komplexitätsgrad als bei der 2D-Modellierung modelliert werden, enthalten jedoch keine Flächen oder Volumen.

Flächenmodellierung

Wie der Name schon sagt, berücksichtigt die Oberflächenmodellierung die Oberfläche des Objekts und kann zur einfachen Darstellung und Manipulation des Produkts verwendet werden. Die Flächenmodellierung wird häufig aus ästhetischen Überlegungen und insbesondere bei Konsumgütern eingesetzt. Die Art und Weise, wie das Produkt verwendet wird, ist hier weniger wichtig.

Diese erste Ebene der Modellierung kann verdeckte Teile mit flachen Facetten oder gekrümmten Flächen behandeln:

• Flache Facetten: Das Modell wird durch Facetten dargestellt. Eine Drahtgitterstruktur wird mit flachen polygonalen Facetten bekleidet. Es kann eine große Anzahl von Facetten verwendet werden, um eine korrekte Darstellung des Objekts zu erzeugen.
• Gekrümmte Flächen: Diese Methode wird verwendet, wenn die gewünschte Oberfläche zu komplex ist, um mit einfachen Flächen (planare, zylindrische, sphärische und konische Flächen) definiert zu werden.

Volumenmodellierung

Dies ist die umfangreichste Form der Modellierung, da sie die beiden vorherigen Techniken (Drahtmodellierung und Oberflächenmodellierung) umfasst. Sie stellt Objekte im Raum kombiniert mit Materialeigenschaften dar.

Zum Erstellen eines Objekts, 3D-Volumenmodellierung:

• Verwendet Primitive: Diese einfachen Volumenkörper werden in einer Bibliothek gespeichert, aus der der Benutzer einen für seine Bedürfnisse geeigneten Körper auswählen kann.
• Assembliert durch Zwangsbedingungen, bei denen es sich um konventionelle boolesche Operatoren handelt, wie z.B. Vereinigung, Schnittmenge und Differenz. Sie können verwendet werden, um Primitive zu kombinieren, um komplexere Volumenkörper zu erstellen.

• Bearbeiten Sie Volumenkörper mit geometrischen Operatoren, bei denen es sich um herkömmliche geometrische Transformatoren handelt. Zu den wichtigsten Transformatoren gehören Translation, Rotation, Symmetrie und homothetische Transformation.

Dieses Modell verbessert die Kenntnisse über den Begriff des Materials. Es bietet eine exakte und eindeutige Definition des Objekts, so dass es ein beliebtes Modell bei Konstrukteuren von Maschinenteilen ist.

Es vereinfacht den Konstruktionsprozess, da es komplexe Anordnungen und Baugruppen modellieren kann. Außerdem vereinfacht es die Konstruktion, indem es Begriffe wie Montage, Ästhetik und Machbarkeit unterstützt.

Darüber hinaus verbessert es die Visualisierung des Objekts, indem es die sich überschneidenden Volumina und Perspektiven (extern und intern) bestimmt. Externe Perspektiven liefern Informationen über die scheinbare Kontur des Objekts, sein äußeres Erscheinungsbild und seine Abmessungen. Innenperspektiven bieten Informationen über die inneren Formen, Anordnungen und Montagemöglichkeiten.

Neue Anbieter von Industrieteilen setzen derzeit nicht sofort auf die Volumenmodellierung für ihre Produkte, sondern entscheiden sich meist für die Methode der Flächenmodellierung.

Doch obwohl das Ziel darin besteht, Ingenieuren und Designern Modelle ihrer Produkte zur Verfügung zu stellen, verursachen Oberflächenelemente Probleme für den Endanwender. Konstrukteure verlieren Zeit, indem sie übermäßige oder problematische Oberflächenelemente in ihrer CAD-Software entfernen, wohingegen Sie, wenn Sie ihnen zunächst Volumenmodelle zur Verfügung stellen, nicht auf diese Art von Problemen stoßen werden.

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, fragen Sie sich vielleicht, ob Ingenieure und Konstrukteure Ihre CAD-Modelle problemlos verwenden können und ob sie Flächenelemente enthalten?

Das ist ganz einfach! Lassen Sie Ihre CAD-Modelle von TraceParts testen! Wir helfen Herstellern von Industrieteilen dabei, die Qualität ihrer CAD-Dateien zu analysieren und ihre Probleme mit Oberflächenelementen zu beheben und dabei das Leben für Designer und Ingenieure noch einfacher zu machen.