Hybride-Modellierung mit ZW3D: Die hochflexible Modellierungstechnologie
Wenn Sie Produkte entwickeln mit einem 3D-CAD-System, sollten Sie die hybride Modellierung kennen, die die Methoden der Flächen- und Volumenmodellierung in einem CAD-System kombiniert und generell bei der Konstruktion von Produktprototypen oder der gestalterischen Konstruktion eingesetzt wird. Es ist jedoch mehr als eine einfache Kombination. Was bedeutet "Hybrid"? Haben Sie schon mal über dieses Konzept nachgedacht? Sind die aktuellen Hybridlösungen „hybrid“ genug? Um diese Fragen zu beantworten, möchte ich heute über diese Technologie sprechen.
Abb. 1 Volumen-Flächen-Hybridmodellierung bei der Produktkonstruktion
Zum besseren Verständnis von Hybrid-Modellierung möchte ich zunächst die Volumenmodellierung und die Flächenmodellierung vorstellen, die zwei gängige Modellierungsmethoden der Hybrid-Modellierung darstellt.
- Bei der Volumenmodellierung steht die physikalische Genauigkeit im Vordergrund, die das Objekt durch seine Flächenbegrenzung und topologischen Ausrichtung präzise beschreibt, somit werden die geometrischen und topologischen Informationen des Objekts, einschließlich seiner Eckpunkte, Kanten, Flächen und Körper vollständig erfasst. Volumenmodelle sind parametrisch und stellen präzise geometrische Informationen für die Fertigung, Analyse und Produktion bereit.
Abb. 2 Ein Modell, das mittels Volumenmodellierung erstellt wird
- Im Gegensatz dazu beschreibt die Flächenmodellierung eines Objekts durch Flächen, diese können Spalten und Lücken haben und weisen keine Dicke auf. Mit dieser Methode können Sie Oberflächen erstellen, indem Sie infinitesimal dünne Flächen darüber spannen. Die Flächenmodellierung wird häufig zur Erstellung komplexer oder stromlinienförmiger Objekte eingesetzt. Der typische Anwendungsfall ist das Design von Sportwagen.
Abb. 3 Eine Oberfläche, die mittels Flächenmodellierung erstellt wird
Zusammenfassend kann man sagen dass die Volumenmodellierung sehr präzise Formen beschreibt doch es ist zeitaufwändig. Die Flächenmodellierung erzeugt beliebige Geometrien und hilft bei der schnellen Visualisierung von Objekten und Oberflächen. Allerdings fehlt die notwendige Datenbasis für das Engineering.
Die Wahl zwischen Volumenmodellierung und Flächenmodellierung plagt die Anwender schon seit den 3D-CAD Anfängen. Nun ermöglichen die gängigen CAD-Lösungen die Hybridmodellierung für ihre Anwender. Sie vereinen die Volumenmodellierung und die Flächenmodellierung in einer CAD-Software
Aber ist es hybrid genug, diese beiden Methoden einfach in ein CAD-System zu integrieren? Bedenken Sie das jedes Mal bevor Sie sie die Flächen in ein Solid umwandeln und das Sie die Flächen vernähen oder auf dicken müssen. Dies ist wahrscheinlich die häufigste Situation. Wenn eine hybride CAD Software die boolschen Operationen zwischen Volumenkörpern und Flächen nicht unterstützt, kann sie die Anforderungen an eine hybride Lösung nicht wirklich erfüllen.
Wenn Sie das alles lesen fragen Sie sich ob diese beiden Modellierungsmethoden wirklich zusammen in eine CAD Lösung integriert werden können? ZW3D ermöglicht es.
Seit Jahren arbeitet das ZW3D-Team an der tiefen Integration von Flächen- und Volumenmodellierung, um die Stärken beider Modellierungstechnologien voll ausnutzen zu können. Diese Technologie wird mit dem OverdriveTM Kernel realisiert und damit können Sie gleichzeitig mit Volumen und Flächen flexibel arbeiten. Was sind die Vorteile der Hybrid-Modellierung in ZW3D? Lesen Sie hier!
- Sie können boolesche Operationen mit Volumen- und Flächen gleichzeitig durchführen, d. h. Sie können zu jeder Zeit Flächen mit Volumen schneiden und Volumen mit Flächen schneiden. Bei den meisten CAD-Programmen können die Anwender die Volumen mit Flächen schneiden. Ist es möglich, auch Flächen mit Volumen zu schneiden? Ja, mit ZW3D ist dies möglich. Sie können boolesche Operationen wie Dazu, Abziehen und Schnittmenge mit Volumen und Flächen jederzeit durchführen.
Abb. 4 Eine Oberfläche mit einem Volumen schneiden
- Die meisten Befehle können sowohl auf Volumen als auch auf Flächen angewendet werden. Normalerweise sind die Befehle der Volumenmodellierung und der Flächenmodellierung getrennt, was bedeutet, dass Sie viele Befehle kennen und unterscheiden müssen, deshalb ist die Lernkurve etwas länger. Mit der Volumen-Flächen-Hybridmodellierung ist dies keine Belastung mehr für Sie. Sie beseitigt die Barriere zwischen Volumen- und Flächenmodellierung und ermöglicht es Ihnen, Volumen und Flächen kombiniert mit den gleichen Befehlen zu bearbeiten. Damit wird alles einfacher und praktischer.
Abb. 5 Werkzeuge können auf Volumen als auch Flächen angewendet werden
Abb. 6 Befehl Verrundung an einer Fläche
- Winzige Unvollkommenheiten beeinträchtigen Ihr Design nicht. Nach dem Import von Fremddaten oder beim Design von Modellen mit komplizierten Strukturen kommt es häufig zu kleinen Fehlern im Modell. Normalerweise müssen die Konstrukteure viel Zeit dafür aufwenden, um die Modelle zu reparieren, bevor sie zu den nächsten Schritten übergehen können, was manchmal mühsam und zeitraubend ist. Wir geben zu, dass die Konstruktion eines perfekten Modells eine gute Angewohnheit während der Arbeit ist. Aber man muss nicht immer ein Perfektionist sein, wenn die Fehler keine Folgen für die Konstruktion haben. Wenn die Fehler innerhalb der Toleranz liegen, ist das für das System kein Problem und Sie haben mehr Zeit wichtigere Arbeiten. Zum Beispiel können Sie in ZW3D eine schnelle Formtrennung durchführen, obwohl das Modell nicht ganz perfekt ist, Dadurch gewinnen Sie Zeit für die Angebotserstellung und erhöhen damit Ihre Wettbewerbsfähigkeit.
Abb. 7 Formtrennung durchführen, wenn das Modell einen kleinen Spalt hat
Wenn Sie sich an zu starrer Volumenmodellierung oder unzureichend rigoroser Flächenmodellierung stören, oder manchmal frustriert sind, weil Sie sich mit mühsamen Reparaturarbeiten in einem nicht ausreichend hybriden CAD-System herumschlagen müssen, glaube ich, dass Sie die Vorteile der Volumen-Flächen-Hybridmodellierung in ZW3D lieben, sobald Sie wissen, wie es funktioniert. Ja, flexibler, leistungsfähiger, effizienter. Schöne Worte auf dem heutigen Markt sind vielleicht nicht mehr überzeugend. Aber echte Volumen-Flächen-Hybridmodellierung kann Ihre Arbeit enorm verändern. Wenn Sie immer noch daran zweifeln, probieren Sie es einfach aus! ZW3D hier herunterladen>>
