Geomagic DesignXのスケッチ機能を使用したリバースエンジニアリング(ソリッド化)

前回の記事ではリバースエンジニアリングによるCAD化の方法にいくつかのパターンがあることをご紹介しましたが、 今回はGeomagic DesignXのスケッチ機能を使用した、CADデータ化(ソリッド化)のご紹介です。オブジェクトのベースとなる形状を作成していきます。

ソリッド化の手順

用意したメッシュデータは、様々なワークサイズに対応した柔軟性の高い3DスキャナーHDI Advanceによってスキャンされた対称性のある円形オブジェクトです。こういった円形の製品をリバースエンジニアリングする場合は円の中心と断面の曲線情報を取得し、回転によって基本形状を作成します。

まずは特徴のある領域を分割します。「領域」タブ自動分割によって、平面、円柱、円錐、フィレット、面取りといった特徴を分けることができます。感度やメッシュの品質はお好みのパラメータ値にして、実行します。

分割が完了すると、それぞれ特徴のある領域に色分けが行われます

スキャンされたデータの多くは座標がずれており、少々扱いにくいので「座標合わせ」タブの手動位置合わせで扱いやすい位置に合わせます。 ここでは底面部の平面をZ座標、ねじ切りの下部分をX座標に設定しました。

領域分割、位置合わせが完了したら、いよいよスケッチの描画に移ります。まずは基準となる中心線を抽出する必要があるので、 「モデル」タブを使用して中心線を割り出します。中心の円錐部分(青いカケアミ部)をクリックするだけで、要素が円錐、方法が変換になり、自動で中心線を割り出すことができます。

次に「スケッチ」タブメッシュスケッチを使用し、断面を取得します。 投影方法を回転投影に変更し、中心軸を先ほど取得した中心線、ベース平面は前面または右面を選択します。このとき、選択する面によって取得できるスケッチが変化します。欠損部の多い断面を取得してしまうと、良い結果が得られません。

セットアップを完了し、自動スケッチ直線で断面のスケッチ情報を整理します。面取りやフィレットなどの情報を予めスケッチデータに反映しておくか、ソリッド化したあとそれらの機能を使用して入れるかを考えておくとよいでしょう。 フィレットや面取りでは直接距離を測ったり、メッシュから自動で半径値などを計測する機能があるため、今回は直線のみを使用して作図しています。

スケッチ情報の整理が完了したら、メッシュスケッチを終了し、「モデルタブ」から回転を実行します。 プロファイルには先ほど描いたスケッチを選択し、軸には中心線を選択し、実行します。このとき、スケッチが閉じた状態でないと、うまく実行されません。

ソリッド化が完了しました。

「ボディの偏差」機能を使えば作成したソリッドとベースのポリゴンとの偏差をチェックすることができます。今回は0.1mmでチェックしています。緑色の部分が±0.1mm内に収まっている状態です。作成したモデルを見ると、中心の円形状周辺はほとんど収まっていますが、右手前部分は収まっていません。

上図は外周円の形状から割り出した中心線をベースに作成したものです。逆にこちらは中心の円柱型状がうまく収まっていません。このようにスキャンした製品そのものが歪んでいるパターンもあり、スキャンデータに忠実なソリッドを作成するうえでは、また別のモデリングアプローチをとる必要もあります。

作成したベース形状に、残りの形状を作成します。これでソリッド化の完了です。他の部分は断面のスケッチやサーフェス幾何学形状などの機能を使用して作成しました。 Geomagic Designxではこのまま作成のヒストリーを残した状態で、CATIAやSolidWorksなどのソリッド系CADで読み込むこともできます。

このように、設計を前提としたソリッドデータを作成する場合は、メッシュから取得されたスケッチ情報を元にソリッド化することができます。ご興味をお持ちのお客様はお気軽に弊社にお問い合わせください。

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