Modifikation von Freiformflächen unter Randbedingungen auf der Basis unregelmäßig über den Flächenbereich verteilter Meßpunkte

Abstract

Bei der Entwicklung eines Bauteils mit einem CAD-System kommt es häufig zu einer Abfolge von physikalischen und rechnerinternen Modellen, die einander entsprechen müssen. Die Erstellung eines physikalischen Modells aus einem CAD-Modell wird mit Hilfe von NC-Fertigungsverfahren oder mit generativen Fertigungsverfahren (z.B.Stereolithographie) bewerkstelligt. Die Digitalisierung eines physikalischen Modells erfolgt durch die meßtechnische Erfassung von Punktdaten. Diese Punktdaten ermöglichen es dann, neue CAD-Modelle aufzubauen und vorhandene zu modifizieren. Für den Aufbau von Freiformflächen sind Funktionalitäten in CAD-Systemen gegeben, zur Modifikationbieten die CAD-Systeme allerdings bisher nur wenige Möglichkeiten an. In der Diplomarbeit werden Funktionen in das CAD-System CATIA (Version 3) von Dassault Systèmes eingebunden,die eine Flächenmodifikation erlauben. Dabei wird von einem CAD-Flächenmodell und digitalisierten Meßpunktdaten ausgegangen. Mit Hilfe von Bézier-Flächensegmenten wird eine Modifikation des Flächenverbandes ermittelt, die die Meßpunkte approximiert und dabei die Stetigkeiten (bis zur Krümmungsstetigkeit) an den Flächenübergängen erhält. Hierbei werden die Flächenübergänge automatisch erkannt und auch sogenannte 'T-Kreuzungen' behandelt. Der Anwender hat durch verschiedene Parameter (wie z.B. den maximalen Grad der Flächen oder eine einzuhaltende Toleranz) Einfluß auf das Aussehen des modifizierten Flächenverbands. Die Verwendung der Funktionen und die Auswirkungen der Parametereinstellungen sowie die Schwierigkeiten bei der 'richtigen' Auswahl der Parameter (um z.B. ein Überschwingen der Flächen zu vermeiden) werden anhand einiger Beispiele dargelegt.