Scan to CAD

Scan to CAD je postup, při kterém se z dat 3D skenování, tedy z bodového mraku nebo polygonové sítě, vytvoří CAD model s přesnou matematickou geometrií (česky také převod skenu na CAD model). Je hlavním konstrukčním krokem reverzního inženýrství: sken popisuje povrch, CAD model popisuje díl tak, aby šel upravovat, kótovat na výkrese a vyrábět. Pracuje se ve specializovaných programech (například Geomagic Design X) nebo přímo v CAD systému, kam se síť vloží jako reference.

Hlavní postupy:

Automatické plochování (auto surfacing) pokryje síť mozaikou NURBS plátů a vytvoří uzavřené těleso, které věrně kopíruje sken včetně vad, opotřebení a deformací. Je rychlé a hodí se pro organické a volné tvary, výsledek ale nemá parametry ani konstrukční prvky a jeho úpravy jsou pracné.

Parametrické modelování podle skenu rekonstruuje konstrukční záměr. Na vybrané oblasti sítě se napasují roviny, válce a kužele, z řezů se odvodí náčrty a díl se postaví znovu z operací, jako jsou vysunutí, rotace a zaoblení. Rozměry se zaokrouhlí na jmenovité hodnoty a obnoví se rovnoběžnost, kolmost a souměrnost. Výsledkem je parametrický model se stromem operací. U dílů, které kombinují obě povahy, se používá hybridní přístup: prizmatické prvky parametricky, tvarové plochy napasované na síť.

Scan to CAD potřebujete, když výstupem nemá být jen síť pro tisk nebo vizualizaci, ale podklad pro výrobu a další konstrukci: výkres s tolerancemi, CNC program, forma, úprava dílu nebo STEP soubor pro dodavatele. Typicky jde o náhradní díly, modernizaci starších strojů, digitalizaci ručně vyrobených modelů a prototypů nebo převod designového modelu z hlíny či pěny do CAD.

Automatické plochování volte pro tvarové díly, u kterých stačí věrná kopie povrchu (sochy, ergonomické tvary, podklad pro zástavbu nebo výpočet). Parametrický model volte pro strojní díly, které se budou vyrábět, tolerovat a měnit. Jeho pracnost bývá několikanásobně vyšší.

Nejčastější chybou je převzít sken bez konstrukčního úsudku. Opotřebené a zdeformované plochy se musí nahradit jmenovitou geometrií a rozměry uložení, závitů a normalizovaných prvků se dohledají v normách nebo odvodí z protikusů. U uložení s tolerancí v řádu setin milimetru přesnost skeneru nestačí a rozměr je nutné doměřit dotykově, například na CMM nebo mikrometrem. Skener také nevidí dovnitř: vnitřní kanály a zakryté prvky je nutné doměřit jinak.

Druhou chybou je vydávat automaticky plochovaný model za plnohodnotný CAD. Ve formátu STEP vypadají oba stejně, ale jen parametrický model lze rozumně upravovat.

V zadání uveďte, zda potřebujete nativní model se stromem operací, nebo stačí STEP, jaká odchylka modelu od skenu je přípustná na tvarových plochách, podle jakých základen má být model ustaven a zda chcete výkres. Jako doklad kvality požadujte porovnání hotového modelu se skenem.