GEOMAGIC Control助力F1方程式赛车队TORO ROSSO大获成功

点击数:548 发布时间:2017-12-06
如果要说有一个行业,一切以缩压时间为目标,那就是一级方程式大奖赛赛事。
GEOMAGIC Control助力F1方程式赛车队TORO ROSSO大获成功

如果要说有一个行业,一切以缩压时间为目标,那就是一级方程式大奖赛赛事

参赛队伍是由红牛公司所拥有的车队。像其他所有的F1车队一样,他们一直在寻找更新更好的方法来压缩开发和制造周期,同时增加其赛车可靠性。

Toro Rosso车队总部设在意大利法恩莎,它采用了GeomagicControl(原Qualify)三维检测软件。通过这款软件减少了30%在的新零件检测上所花的时间。关键意义在于它使Toro Rosso车队达到了一级方程式大赛对检测零部件花费时间和精度的要求。

Geomagic Control(原Qualify)是先进的计算机辅助检测软件,使用快速易懂的方法把CAD模型和实物件对齐比较或者把两个从不同生产流程下完成的部件做比较。这样可以大大节省时间和增加首件精度,并把结果导出到多种格式中,包括Word,Excel,PDF或HTML格式,启用趋势分析,针对二维和三维尺寸,几何尺寸和形位公差(GD&T)自动化生成动报告。

Toro Rosso车队的质检经理马加尔蒂认为,Geomagic Control除了使检查新零件所需时间减少,对车队在去年取得其历史最好成绩也起到了不到的作用。在2008年大奖赛赛季车队获得了史上最多的积分,并在意大利大奖赛中取得了第一场胜利。

广泛的检测需求

Toro Rosso车队除了发动机由法拉利提供之外,约35%的F1赛车组件,包括底盘,尾部撞击结构,机身外壳和翼型机翼都在内部生产。余下的65% - 包括轻金属铸件,机械零件和碳纤维层压板都是由外部厂家提供。最后在车队完成总装。

马加尔蒂说,”我们每个赛季要测试的赛车组件可能会达到40个。“我们是一个会使用大量首件的行业,而且它们都会用于赛车上,所以检测的任务很重。”

在用Geomagic Control(原Qualify)之前,Toro Rosso请外包公司帮忙检测形状复杂的零件。稍简单的部件则在内部进行检测,使用千分尺,游标卡尺和三坐标测量机(CMM)等传统方法。

传统的方法需要采集零件上的单个点。然后依照二维图纸分析偏差。这样的检测是个漫长而艰苦的过程,而且受限于检测者的个人经验。

今天,Toro Rosso使用FARO 扫描臂和激光扫描仪捕捉一个零件形状,无论铸造或模压组件,还是翼型件。由此产生的“点云”精度约为0.035毫米。将之读入Geomagic Control开始检测。

实物件和Unigraphics的NX的原CAD数据对比创建高度精确的测量报告

前制动管设计,允许公差为0.2毫米

车队使用的所有部件都使用Control(原Qualify)检测

“对一些要求微米级精确的零件仍部分使用三坐标测量机测几何尺寸及形位公差(GD&T),”马加尔蒂说:“但总的来说,我们使用扫描仪和Geomagic Control软件,因为这个过程真的是很快,而且是整体检测而不仅仅是几个点。”

简单,快速的过程

检测过程依赖于两次“导入”,导入实物件扫描数据和CAD数据。

第一步是建立一个单一的,统一的三维扫描数据​​,通过对齐合并把不同角度扫描的数据拼合生成实物件的完整点云。Geomagic Control 有自动对齐合并的命令。

当创建了完整三维点云数据后,将根据CAD模型的特征。 Geomagic Control提供各种特征标识,支持手动和自动方式对齐两者。

从导入扫描数据和CAD模型到完成两个模型之间的特征对齐,即使用手动方式一般也不会超过一小时。

对齐后,软件将自动分析点云数据与CAD模型之间的所有偏差并用色谱图表示,形位偏差GD&T标注也是如此。颜色代表不同程度的偏差。

一般来说,赛车表面上的复杂结构最大误差允许范围是0.2毫米。如果需要,横截面和壁厚分析也可以由Geomagic Control完成。

之后自动输出的PDF检测报告会发送到研发部门和设计办公室做应有的修正。如果有不符合定制标准的零件,则报告会发送给零件供应商并通知他们修改。

各方面受益

Toro Rosso车队,要求在最短的时间内最大限度地得到完整结果,所以首先马加尔蒂和他的团队用Geomagic Control分析流体动力对赛车性能的影响。包括前翼和尾翼,以及其相应的车身部分。

今天,软件的使用已经扩展到几乎每一个部分,无论是自己制造的零件还是第三方制造的。包括铸造,加工和碳纤维薄板零件,以及用于生产的模具。Geomagic Control软件提供的自动化高速度的解决方案,让Toro Rosso车队现在几乎用它对一级方程式赛车所需的每个部分进行检测。

马加尔蒂和他的团队还尝试了各种新的应用方法, 如检查各个组件的拼合质量: 插孔与另一插入件的咬合程度是否能达到要求。

“毫无疑问,Geomagic Control软件的使用给我们的工作质量带来实在的提升。”马加尔蒂说,“从前要么因为没有足够的技术,要么没有足够的时间 – 很多时候这两种情况同时出现。现在我们对我们的设计和制造更有信心了,对以前很难全面检测的零件现在也可以得到全面的数据:让我们在组装赛车时心中有数,有效提高赛车的性能和可靠度。“