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Reconstruction des surfaces : le lien entre monde virtuel et réel

Créer et actualiser des surfaces grâce à des données digitalisées


La reconstruction des surfaces permet de créer un modèle surfacique qui représente le plus précisément possible un objet préalablement scanné. La reconstruction des surfaces est utilisée lorsqu’on travaille manuellement sur des objets réels, mais qu’un modèle numérique sera également nécessaire pour un processus ultérieur. Lors de la construction de modèles, des objets et des véhicules sont modélisés en clay. Ils sont ensuite scannés puis transposés en surfaces. Lors de la mise au point d’outillages de presse, les modifications manuelles des outils de formage sont scannées et les modèles CAO existants sont remis à jour. Souvent, il faut créer des surfaces pour des outillages pour lesquels il n’existe pas de données numériques. 

La surface scannée est d’abord représentée par des maillages (meshes) composés de triangles. Ces maillages peuvent être utilisés pour calculer les parcours d’usinage. Les possibilités de conception maillées sont limitées.

La reconstruction des surfaces permet de créer un modèle surfacique qui peut être utilisé en conception.


Comment fonctionne la reconstruction des surfaces Tebis ?

Les concepteurs utilisent la reconstruction des surfaces pour créer des surfaces complexes sur la base de données digitalisées existantes. Dans un même fichier, ils analysent et optimisent la qualité du maillage, puis créent le modèle filaire (courbes principales) sur ce maillage. Le modèle surfacique est ensuite construit sur cette base. Ils complètent les surfaces reconstruites, à l’aide des fonctions de courbes et de surfaces du module Tebis de formes libres. Grâce à la technologie de surfaces Tebis, un bon concepteur peut créer des surfaces complexes en peu de temps, jusqu’à une qualité de classe A. Voir également « Qualité des surfaces ».

Il est possible de créer des surfaces sur un maillage scanné sans connaissances préalables particulières.

La vidéo montre comme il est facile de tracer le modèle filaire à partir de la pièce digitalisée, et comme c’est rapide d’obtenir des surfaces complexes tangentielles.

Voici les étapes nécessaires pour créer des surfaces de qualité avec la reconstruction des surfaces :

  • Import des données STL
  • Analyse et traitement des données maillées
  • Tracé du modèle filaire sur les données maillées
  • Création des différentes surfaces dans le modèle filaire
  • Analyse des surfaces
  • Optimisation des surfaces
  • Traitement ultérieur de la pièce

Toujours proche des maillages : conception intuitive avec le modèle filaire et le modèle surfacique

Grâce aux fonctions de tracé semi-automatisées et interactives, les utilisateurs peuvent créer un modèle filaire sur la base de l’objet scanné (maillage), qui permettra de déterminer automatiquement le degré et la segmentation des surfaces, ainsi que les transitions. Les courbes de bord de toutes les surfaces individuelles sont contigües. Grâce au modèle filaire, vous déterminez la distribution des surfaces et les qualités de transition des surfaces adjacentes. Tebis calcule le modèle surfacique sur la base du modèle filaire et des maillages. Toute modification du modèle filaire influence automatiquement les surfaces. À l’aide de tolérances, l’utilisateur peut décider à quel point le modèle filaire et les surfaces doivent « coller » aux données digitalisées.

Des fonctions supplémentaires sont à votre disposition pour la création du modèle filaire ; elles ont été développées spécialement
pour le travail avec des maillages.

 


La reconstruction des surfaces pour la fabrication d’outillages et de moules

Reconstruction des surfaces pour la fabrication d’outillages

Reconstruction des surfaces pour la fabrication de moules

La reconstruction des surfaces Tebis permet de créer rapidement les jumeaux numériques des outils de moulage par injection et des outillages de presse. Les données CAO existantes
peuvent également être inclues dans ce processus. La reconstruction des surfaces est très utile dans les cas suivants, où elle permet de gagner beaucoup de temps :

  • Ajouter des modifications manuelles de l’outillage issues des essais dans des modèles CAO existants, et continuer à travailler avec une géométrie actuelle et conforme à la réalité
  • Scanner la pièce réelle et la préparer en tant que modèle surfacique pour d’autres opérations (découpe) et montages (contrôle)
  • Créer des surfaces sur la base de maillages  provenant de logiciels de simulation
  • Préparer un deuxième jeu d’outils, par ex. pour d’autres sites de production
  • Réparer un outil cassé

Reconstruire des surfaces sur la base de données de simulation

Vous pouvez également utiliser les données issues de simulations de déformation pour la reconstruction des surfaces. Dans un premier temps, les rayons de courbure de l’outil d’emboutissage seront analysés. Ensuite, le concepteur crée le modèle filaire puis remplit les différentes zones avec des surfaces à quatre bords et des surfaces à N bords approximées comme il le désire. Les préparateurs méthodes disposent ainsi de modèles surfaciques, en peu de temps.

 


Actualisation des surfaces CAO en cas de modifications manuelles

En phase de mise au point, les outilleurs ajustent les outils de formage manuellement. Le modèle CAO perd alors sa validité. La reconstruction des surfaces permet de scanner les modifications manuelles et de les transférer simplement au modèle numérique. Cela permet de gagner énormément de temps pour le reste de l’optimisation de l’outil et pour les copies.

La vidéo montre comment les modifications apportées à ce raidisseur en tôle sont ajoutées au modèle CAO.

En comparant les surfaces CAO et les données du scan, Tebis détecte les endroits où l’outilleur a effectué les modifications. L’utilisateur peut ainsi actualiser ses surfaces en quelques minutes.


Reconstruction des surfaces dans le domaine de la fabrication de modèles

Les surfaces servent de base à tous les processus de conception et de fabrication qui suivent la fabrication du modèle. Cependant, elles n’existent pas toujours, car la détermination de la forme est réalisée au moyen de méthodes manuelles (par exemple avec des modèles en clay), ou car il s’agit de pièces de collection ou d’objets d’art. La reconstruction des surfaces permet de combiner le travail manuel et la technologie de conception, en prenant le meilleur des deux mondes.  Elle vous donne la possibilité de créer facilement des surfaces qui correspondent à vos modèles physiques.

En quelques heures, les surfaces scannées deviennent des modèles surfaciques de qualité classe A

Des analyses en temps réel aident le concepteur lors de la modélisation des surfaces et des courbes

Les modifications du grade du polynôme, de la continuité, de la segmentation, des caractéristiques de courbure, etc. sont calculées en temps réel

De nombreux diagnostics de courbure existent pour évaluer la qualité de la surface

Les courbes, les surfaces et les données issues du scan sont gérées ensemble et mises en relation lors de l’analyse

La conception et la reconstruction des surfaces sont rassemblées dans une seule interface client

Des techniques d’approximation très performantes permettent d’obtenir une qualité des surfaces élevée

La conception et la reconstruction des surfaces permettent d’obtenir une distribution optimale des surfaces


Voici les avantages que vous pouvez tirer de la reconstruction des surfaces :

  • Adaptation rapide du modèle CAO virtuel à la pièce réelle
  • Qualité des surfaces élevée en un temps court
  • Surfaces créées immédiatement réutilisables pour la conception
  • Gains de temps énormes durant la mise au point d’outillages et les reproductions
  • Gains de temps énormes au niveau de la recherche de la forme lors de la fabrication de modèles

Liens supplémentaires

 


Ce qu’en pensent nos clients

La nouvelle procédure nous permet de fabriquer et d’intégrer au même moment des outils parfaitement identiques, de façon rapide et efficace, pour plusieurs sites. Nos usines de production du monde entier en ont profité — même au Mexique. Cette méthode nous a permis de fabriquer rapidement des outils standardisés.

Roland Schöbel, responsable de la fabrication, atelier d’outillages de Wolfsburg, Volkswagen AG

Grâce à Tebis, il est possible de réaliser facilement et rapidement des constructions judicieuses d’après les données de structure scannées. L’un des plus grands avantages de Tebis est que les maillages et les éléments surfaciques peuvent très bien être combinés et être fraisés en une seule étape avec les modules de FAO.

Christoph Schneeberger, de MS Design est responsable de la fabrication d’outillages


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