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高性能街头和越野运动摩托车的设计和开发

设计高性能摩托车时,为了让摩托车手获得扣人心弦的体验,必须使用前沿技术来测量人体工学和空气动力学特征。

挑战:从 CAD 文件到单个零部件的开发,如何才能将提升运动摩托车性能的理论应用到实践中呢?

设计赛车用运动摩托车需要高度关注细节。设计师和工程师必须确保零部件实体与 CAD 文件一致。为此,他们必须扫描零部件,生成 STL 数据,并将其与 CAD 文件进行比较。扫描到 CAD 的比较必须无缝完成。因此,扫描质量得无懈可击,应能够显示最小细节,并且差异必须通过色图流程迅速标示出来,以便校正。

由于赛车手的身体会影响运动摩托车的性能,那么应如何根据每位赛车手的特定身形来设计符合人体工学的零部件和整车呢?

摩托车手在驾驶运动摩托车时必须坐在最理想的位置。座椅、操纵把手和踏板必须完全适配车手的身型,仪表板(以及越野摩托车的导航屏幕)的位置也必须是在赛车手目光所及的理想位置,以便他们快速读取。因此,为了设计出最符合人体工学的摩托车,设计师和工程师必须使用一种能够扫描整辆摩托车(包括赛车手)的测量仪器。

从 CAD 文件到单个零部件的开发,如何才能将提升运动摩托车性能的理论应用到实践中呢?

 

由于空气动力学部件需要复杂几何形状的设计,那么产品开发团队应如何测量复杂形状并调整其设计,同时最大程度地减少迭代次数?

空气动力学部件通常是决定赛车速度的一个关键部件。为了获得理想部件,设计师和工程师设计复杂的形状,将其在风洞或赛道上测试,然后进行调整,并再次测试,如此反复。此过程可能需要多次迭代。尽量减少迭代次数是尽快获得所需的空气动力学部件的关键。为此,无需编程或对整个表面(不仅是几个离散的点)进行处理准备即可直接测量大量数据,帮助设计师和工程师能够在设计流程中节省时间,同时获取更优质的零部件。

由于运动摩托车由大量零部件组成,而各零部件之间需互相匹配,产品开发团队如何才能快速准确地检查各种不同大小、形状和表面材料的零部件呢?

无需表面处理,快速、准确地检测各种不同大小、形状和表面材料的零部件,只能通过 3D 扫描技术实现。不仅要适合设计公司的所有设计师和工程师使用且不要求 3D 扫描知识或经验,又要可携带至零部件所在的任何位置(车间、质检区域或赛道)。

HandySCAN BLACK 3D scanner projects 11 blue laser crosses to capture intricate details such as helicopter rotor components.
The Creaform MetraSCAN 3D scanner is the most complete target-free scanning solution used for medium to large parts.

解决方案:高分辨率、多功能、操作简单和快速的 3D 扫描技术

高分辨率摄像头提供了几何和纹理的高清细节。对于设计和产品开发团队而言,扫描质量至关重要,因为它被用来比较 STL 数据和 CAD 文件之间的差异。

先进的白光和光学技术以及无限的扫描量成就了扫描仪的多功能特性。3D 扫描仪可以测量任何尺寸、形状、材质、表面粗糙度和复杂程度的零部件。

即插即用工具和用户友好的界面充分体现了其简单易用的特点,测量人员不需要 3D 扫描方面的专业知识和经验。

即时网格生成的特性是速度的表现,生成的网格已经过简化和处理,可以无缝集成到逆向工程、CAD 或 3D 打印软件中。

如 Go!SCAN 3D 系列的计量级 3D 扫描仪以及 VXModel 和 Polyworks 软件平台是高分辨率、多功能、操作简单和快速扫描解决方案的典范。

优势:凭借扫描仪的高分辨率、多功能性、易用性和速度,运动摩托车的设计根据赛车手的身形进行了优化,符合人体工学,从而提高了性能。

除在世界舞台上大获成功之外,摩托车车手在驾驶这些特制赛车时的表现也是制造商自我实现的有力证明。3D 扫描技术带来了以下优势,所有这些优势对于要想在激烈比赛中胜出的赛车手来说都必不可少:

  • 更好的性能
    制造比赛用运动摩托车需要设计和开发具有各种形状和表面粗糙度的复杂几何零部件。借助 3D 扫描仪,工程师和设计师现在能够对之前无法测量的零部件进行调整,从而提高了赛车性能和耐用性。
  • 符合人体工学的设计
    得益于其高分辨率和便携性,3D 扫描仪使设计师和工程师能够扫描整辆摩托车,包括赛车手在内。这使他们能够根据赛车手的身形来调整设计,最大限度地优化摩托车的人体工学设计以及赛车手的座位。
  • 优化的设计流程
    由于 3D 扫描仪可以在整个表面(而不仅仅是一些离散的点)采集大量数据,无需编程或表面处理准备,因此设计师和工程师可在设计流程中通过最大限度地减少开发空气动力学部件的迭代次数来节省时间。

 

logo KTM

KTM AG 设计、开发和制造高性能的街头和越野运动摩托车。多年来,KTM 在全球赛车圈作为一个强劲竞争对手声名远播。KTM 在越野市场拥有稳固的地位,已发展成为世界上最具创新性的街头摩托车制造商之一,而今向着全球最大的运动摩托车制造商进发。

KTM Motorsport 的设计和产品开发团队肩负着不断开发、拓展和改进产品线的使命,因此他们需要一种可以随时随地扫描任何物体的快速、多功能、便携 3D 扫描仪。“对我们来说,速度也非常重要,”KTM AG 赛车质量控制员 Christian Schwarz 说。“我们需要生成部件的 STL 数据,并将其与 CAD 文件进行比较。”这也是他们选择 Go!SCAN 3D 的原因之一。

此外,选择 Creaform 3D 扫描解决方案还促进了设计、制造和质量控制团队之间的沟通。现在,数据可以轻松在各部门间分享。3D 扫描将各个部门紧密地联系在一起,为整个集团注入了活力。所有团队都可以使用扫描数据并基于相同的数据协同工作。

现在,KTM Motorsport 的设计和产品开发团队可以随身携带 Go!SCAN 3D,扫描几乎所有部件并改进产品。与购买 Go!SCAN 3D 之前的情况相比,其优势显而易见的。“我们可以对零部件进行调整,此前从未想过如此处理,” KTM AG 赛车质量管理主管 Sebastian Witt 补充道,同时,他很兴奋地向我们展示了他们的新款运动摩托车。

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