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Spatial 2021. 1.0.1更新亮點（二）：加速 3D 打印、加速鈑金制造、啟用的CAD工作流

原創|產品更新|編輯：何家巧|2021-08-18 10:11:58.050|閱讀 285 次

概述：Spatial 2021. 1.0.1更新亮點:使用 CGM Modeler 自動輕量化和支持創建；使用CGM Modeler快速檢測彎曲和展開零件；支持多面體模型中的規范邊緣和人臉識別；通過3D ACIS建模器中的實體比較，快速核對同一模型的多個設計變更。

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加速 3D 打印：
使用 CGM Modeler 自動輕量化和支持創建
數字設計使工程師不僅可以優化虛擬零件的使用性能（重量、可靠性、外觀），還可以優化可制造性和最終成本。用于 3D 打印的零件提供了以前傳統減材制造方法無法獲得的新設計機會，特別適合虛擬優化。
Spatial 的CGM Modeler允許用于 3D 打印的軟件應用程序自動對零件進行虛擬優化以實現服務和可制造性。特別是，Spatial 不僅可以實現部件的“輕量化”，還可以在打印過程中創建支撐。

借助嵌入在 CGM Modeler 中的功能，開發人員可以快速編寫用戶友好的 3D 打印應用程序，這些應用程序可以通過中空實體體積和添加應力承受模式（例如肋骨、扶壁甚至復雜的晶格）快速消除不必要的材料，同時仍保持必要的剛度。

1. 進口件：自行車車輪普通快拆桿
考慮由 3D InterOp 導入的普通通勤自行車車輪快速釋放桿的 CAD 模型示例。杠桿是實心的，因為重量并不重要。這部分的重要屬性是成本、易用性和穩健性。因此，杠桿設計簡單，可以由實心鋼或鋁坯壓鑄而成，然后進行機加工。

通勤自行車普通快拆自行車把

2.通過輕量化優化零件：創建內部蜂窩殼

但是，考慮作為客戶的花哨的高端旅行自行車和非常挑剔的專業賽車隊。對于這樣的賽車隊來說，重量是最重要的。因此，快速釋放桿必須盡可能輕巧，但也必須功能齊全且堅固耐用。該怎么辦？

超級優化的“輕量化”自行車杠桿，帶有蜂窩狀蜂窩格子

3D 金屬打印提供了答案。3D 打印允許制造輕型、剛性部件，這是傳統制造方法無法制造的。對于專業賽車手的快速釋放桿，可以通過創建帶有內部蜂窩格子的外殼結構來優化原始桿，以減輕重量，同時保持剛度和最終堅固性。
借助 CGM Modeler 的各種建模操作員，可以快速創建蜂窩結構并使用原始杠桿的外表面進行修剪。然后將原始杠桿剝殼至所需厚度，然后與修剪過的蜂窩結構結合在一起。現在，我們擁有專為專業賽車隊定制的輕巧而堅固的杠桿。
3. 用于 3D 打印的定向部件
用于 3D 打印的帶有 CGM Modeler 的定向輕量化杠桿（突出顯示定向杠桿）

杠桿經過輕量化優化后，可以定位在虛擬托盤上進行3D打印。CGM Modeler 使應用程序能夠根據各種用戶控制的幾何選項為用戶選擇合適的方向，以最大限度地減少支撐材料。

用于 3D 打印的帶有 CGM Modeler 的定向輕量化杠桿（突出顯示定向杠桿）

4. 為 3D 打印創建穿孔圖案、支撐和錨

支持和錨的第一個模式是使用 CGM 建模器創建的。在此示例中，僅為所有支撐和錨點創建了一種模式。然而，可以根據單獨的支撐和錨定創建多種支撐模式，以幫助傳熱和分離。其次，自行車杠桿上的幾個連接位置由 CGM Modeler 定義。第三，CGM Modeler 在自行車杠桿和零件下方的固定托盤之間創建了一系列簡單的膝蓋支撐和錨點。這些支撐和錨點將在打印過程中固定部件，同時將熱量從部件中傳導出去以防止任何翹曲。

5-6：打印并完成零件
現在，優化的杠桿已準備好進行打印，保持剛度并定義足夠的支撐和錨點。打印后，可以輕松移除支撐物，并完成杠桿（例如，去毛刺）。然后就可以使用了。我們希望您的賽車隊客戶在使用新型高性能、輕量級、快速釋放杠桿后取得成功！

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快速鈑金制造：
使用CGM Modeler快速檢測彎曲和展開零件
鈑金通常是無數工業用途的明顯選擇，從支架和外殼到管道和車身。鈑金制造的一個重要元素是能夠虛擬地反轉設計過程以展開 CAD 零件并將原始鈑金平放。然后可以移除特征，并且可以確定鈑金毛坯的確切尺寸并優化嵌套在標準板材中以進行自動切割。

視頻

鈑金零件的整個工作流程，從檢測彎曲和虛擬展平到去毛刺，都可以通過 Spatial 強大的CGM Modeler實施到任何 CAD-CAM 軟件應用程序中。
1. 進口件：臺式電腦鈑金外殼
以臺式計算機的鈑金外殼為例。外殼包含用于電氣連接和冷卻的各種孔和其他切口。

2. 自動檢測彎曲
CGM Modeler 通過自動檢測模型中的圓柱彎曲來開始對外殼進行彎曲和去除的過程。各種選項控制彎曲檢測過程，為應用提供最大的靈活性。檢測到折彎后，創建折彎對象，應用程序可以查詢每個折彎的幾何屬性，包括類型（圓柱形或圓錐形）、半徑（最小值和最大值）和折彎角度。

3. 展開彎曲
在 CGM Modeler 檢測到彎曲后，外殼就可以展開了。CGM Modeler 中的附加功能以未彎曲操作符的形式依次展開每個檢測到的彎曲。操作員中的幾個可選參數控制展平過程。

4.去除孔洞和切口

展開計算機外殼后，CGM Modeler 移除孔和其他切口以獲得原始鈑金毛坯。去除這些特征的過程遵循與不彎曲類似的過程。首先，孔洞和切口由嵌入在 CGM 建模器中的特征檢測功能檢測。然后依次移除孔和切口，只留下原始展開外殼的外周。

特征移除過程中：孔移除

特征移除完成過程：移除所有特征（孔和切口）

5. 確定鈑金毛坯的尺寸
在移除所有孔和切口后，CGM Modeler 可用于確定制造計算機外殼所需的鈑金毛坯尺寸。一個邊界框是從展開的和去毛化的外殼的外周創建的。此邊界框確定鈑金毛坯的最小尺寸。確定毛坯尺寸后，應用程序可以將此設計和其他展開/去特征設計定向和嵌套到標準鈑金卷上以進行自動切割。
在這個例子中，CGM Modeler 處理了從彎曲和展開的初始檢測到去除孔和其他切口以及最終確定所需的鈑金件的整個工作流程住房。

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在鑲嵌幾何體中找到自己的方法：

Spatial 現在支持多面體模型中的規范邊緣和人臉識別
CAD 幾何體的傳統邊界表示 (BREP) 模型在整個 CAD 行業中無處不在，并以其精確性而著稱。但是，有時不需要這種精確性，而是首選速度。對于由許多獨立部件組成的大型模型尤其如此。此外，有時甚至無法使用 BREP 幾何體——尤其是在下游工作流程中。相反，只有細分的幾何圖形（例如，STL 文件）可用。
由于多邊形模型缺乏實體 BREP 模型的精確性，因此多邊形模型的一個歷史缺陷是無法穩健地檢測細分幾何中的規范邊緣和面等特征。規范的邊和面通常定義重要的實體，如孔、凹槽、凸臺和折彎，CAD/CAM 應用程序必須識別這些實體以進行額外處理。
考慮用于金屬板激光切割的制造應用程序，該應用程序生成數控 (NC) 代碼，以便引導激光機械臂在 3D 空間中移動。對于這樣的應用，用戶虛擬地引導機器人尖端穿過所有要切割的特征（通常是孔的邊緣和通孔）。然而，多邊形數據結構只知道一個“連接的三角形袋”——該工具如何在沒有精確 BREP 的細分模型中找到這些特征的邊緣？
Spatial 的CGM 多面體多邊形建模引擎給出了答案。CGM 多面體現在提供了一個“分割”運算符，允許應用程序穩健地檢測細分模型中的規范邊緣和面。因此，應用程序開發人員可以在他們的應用程序中實現對孔、口袋和凸臺等高階特征的檢測。

新分段運算符的一個通用示例是圓角鈑金法蘭的細分模型中的邊和孔。

在這種情況下，原始多邊形模型中只存在三角形。當然，用戶可以在模型中看到直邊和孔周長等特征，但多邊形數據結構并不能天生識別這些特征。
現在考慮由 CGM 多面體中的新分割算子處理后的相同多邊形模型。可以快速檢測邊緣、彎曲和焊縫的直線和曲線，以及通孔的弧線，但底層的原始鑲嵌模型保持不變。

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并行啟用的CAD工作流
通過3D ACIS建模器中的實體比較，快速核對同一模型的多個設計變更
復雜的虛擬工程項目往往需要技術制圖員和工程師在多個部門和時區協同工作。現代CAD應用程序通常允許平行工作流程。然而，有時眾多的設計師在一個項目的不同方面工作--比如說車身--會造成問題。
例如，兩個起草人在同一個CAD模型上工作，可以在不同的時間創建同一個車身的重疊版本。因此，要調和不同起草人對同一模型所做的設計修改可能相當困難。
Spatial的3D ACIS Modeler現在提供的功能可以減輕對同一模型的更改的影響。更具體地說，3D ACIS Modeler提供了 "實體比較"--對模型中同一主體的不同變化可以自動可視化，并迅速進行協調。這使開發人員能夠減少他們的應用程序對一系列布爾運算的依賴，以計算這種比較。
作為一個例子，考慮一個簡單設計的模型，它有一個由花鍵邊緣和兩個孔定義的曲面。想象一下，這個模型是一個汽車擋板設計的開始。在這種情況下，兩個起草人為擋泥板設計了略有不同的幾何形狀。這種情況經常發生在復雜模型的設計迭代過程中，在這種情況下，空間受到嚴格的限制，模型隱含地定義了一個高度受限的內部體積。