PRATT & MILLER通过PolyWorks®调整汽车零件来提高性能

国际金属加工网 2019年12月13日

Pratt & Miller使用PolyWorks软件来重新设计零件,大大降低时间和成本。

Pratt & Miller工程制造公司于1989年由Gary Pratt和Jim Miller创建。他们的目标是创立一家世界一流的工程公司以帮助汽车项目由概念变为现实。从那时起,Pratt & Miller公司逐渐成为了令人尊敬的制造业领袖,为汽车或其他客户提供一流的工程解决方案及小批量生产的解决方案。Pratt & Miller有自己的Corvette和Cadillac CTS-V车队,还管理着其他客户的汽车项目,同时他们也赢得了多项桂冠,5次赢得24小时勒芒拉力赛,并赢得了Daytona的Rolex24小时比赛中的全部胜利。这些都证明了Pratt & Miller工程制造公司有管理赛车项目的实力。2007年8月,Pratt & Miller和InnovMetric软件公司签署了一项合同,将使用PolyWorks软件进行汽车零部件的逆向工程,把获得的数据导入CAD软件中。

01 挑 战

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位于密西根新哈得逊的Pratt & Miller工程制造公司,在逆向工程过程中通过处理点云数据把汽车设计中的全新想法快速和高效地从概念转为现实。

自1989年创建以来,Pratt & Miller工程制造公司逐渐成为提供汽车设计、工程制造以及赛车项目管理服务的公司。公司还提供整车运动学试验、符合性测试、七自由度平顺性分析、全尺寸和缩比风洞模型开发以及汽车动力学评价测试的评估。

影响一个公司测试评估的效率及精度的关键,在于使用计算机生成的模型从工程的角度对设计概念进行改进。为了创建这些模型,需要扫描外形,从中得到零件柱体的基本曲线,再使用这些尺寸数据创建CAD模型。在使用PolyWorks软件之前,Pratt & Miller的工程师们会使用单个数据点构建模型,并手动创建曲线。

“那是特别耗费时间的过程”,Blair Sonnen,Pratt & Miller的工程师说道,“也无法达到我们需要的精度和准度,如果我们需要重新设计一个零件以改善其性能,我们将不得不用同样麻烦的方式构建另一个模型。为了提高精度并降低在这一过程中花费的时间,我们有时会雇外部公司来帮助我们扫描收集尺寸数据,或从我们收集的离散点信息中创建曲面。但这并不是经济有效的创建模型的方法。”

02 解决方案

因此,为最大程度地提升制造能力,公司通过从InnovMetric软件公司购买了PolyWorks®3D测量软件。PolyWorks®是一款功能齐全的3D测量软件,许多关联到收集测量数据并与设计概念进行比较的操作,都可以自动化的完成。在Pratt&Miller和通用汽车一起运营的GT-1冠军Cadillac赛车队项目中,正在使用PolyWorks软件以改善进行逆向工程的效率。

在我们的逆向工程项目中,PolyWorks软件是最关键的一环。

“在我们的逆向工程项目中,PolyWorks软件是最关键的一环。因为它能够帮助我们快速扫描模型,并将设计概念转化到工程项目中。比起以前,速度得到了极大的提升。这样一来,我们可以更快地评估设计,迅速进行必要的设计更改,从而更快地投入生产。”Pratt & Miller副总裁,Gary Pratt说道。

在实际运用中,设计工程师会创建汽车车身部件(例如面板)的油泥模型。然后使用PolyWorks软件结合配备了FARO Laser Line探头的FARO Platinum Arm扫描模型,该探头能够以高达每秒19,200点的速度收集尺寸数据。

油泥模型的尺寸扫描是使用PolyWorks软件的IMAlign模块进行的。收集完数据后,Sonnen先生会将其下载到他的个人工作站,使用PolyWorks | Modeler™软件创建零件的精确模型。

PolyWorks|ModelerTM是一款处理高密度点云数据、创建准确且平滑的多边形模型和NURBS曲面的综合逆向工程软件。

PolyWorks|ModelerTM的一个特点就是拥有功能齐全的对齐工具包。“我会再次使用IMAlign模块创建多个扫描图的最佳拟合对齐。然后,我将对齐好的扫描片体导入软件的IMMerge模块来创建一个重现扫描零件形状的三角化模型。” Sonnen先生说道。

据他所说,他会通过互动模式拼合模型,再把拼合后的模型导入IMEdit模块,基于平面或曲率修正不完整的扫描模型。在模型上创建曲线网格,自动进行NURBS曲面拟合。通过这种创建方法,可为Pratt&Miller的Unigraphics CAD软件提供优化后的NURBS曲面。

03 优 势

根据Sonnen的看法,在多边形建模和快速曲面方面,使用PolyWorks软件显著降低了时间和成本。

使用CAD模型,Pratt & Miller工程师可以将零件模型作为性能评估的一个很好的参考。性能评估包括使用高级的计算机流体动力学工具(CFD)分析空气动力学影响及汽车流场结构,使用公司的机械系统自动动态分析(ADAMS)模型进行虚拟轨迹仿真实验。除此之外,PolyWorks软件还可以在大规模生产制造前,帮助改进零件设计,带来时间和成本的显著节约以及汽车性能的明显改善。

这些改善都起到了非常关键的作用。Corvette赛车队在美国勒芒比赛中赢得了连续冠军,并且令人印象深刻的完成了在Daytona的Rolex 24小时赛和Le Mans 24小时赛。在此过程中,Pratt & Miller创立了一项关于性能设计的工程方法,在汽车、航空和船舶工业的原始设备制造商中有着广泛的应用。

关于PolyWorks Shanghai (博力加软件)

PolyWorks Shanghai(博力加软件)是全球领先的通用3D测量软件解决方案提供商,是加拿大InnovMetric软件在中国的全资子公司。我们的中国总部位于上海,并在长春、沈阳、天津、西安、重庆、广州配置了本地化技术支持工程师,以满足日益增长的客户需求。我们的软件主要应用于汽车、航空航天等工业制造领域的精密测量,帮助客户实现工程设计和生产应用的效益最大化。

InnovMetric软件成立于1994年,总部位于加拿大魁北克市,在5大洲16个国家拥有分支机构。世界上最大的工业制造企业(丰田、通用、大众、本田、宝马、戴姆勒、福特、劳斯莱斯、普惠、波音、巴西航空工业公司、庞巴迪、苹果等)均信赖 InnovMetric 的 PolyWorks®软件解决方案及相关技术服务。

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(PolyWorks上海)

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