发动机叶片的反求设计和检测分析

叶片作为航空发动机的关键部件之一,其形状的不规则性和复杂性,使得发动机叶片实体建模比一般实体复杂得多。逆向造型软件的出现为复杂形状的叶片数字化建模提供了有力的技术手段。通过三维激光扫描机对叶片的三维形状信息进行采集,然后利用逆向软件Surfacer和Geomagic Studio交互使用对所采集的数据进行处理,并在Geomagic Studio中进行曲面重构。然后通过逆向模型快速检测软件Geomagic Qualify中的叶片检测技术对重构的曲面和原始点云模型进行三维误差比较、叶片截面二维误差比较和截面二维扭曲分析,为发动机叶片的数字化设计检测提供了依据。     

基于Geomagic的叶轮逆向建模与再设计研究

运用3D扫描技术,结合正、逆向建模软件,对复杂曲面类零件进行反求设计与再设计。首先对叶轮的外形特征进行数据采集和点云处理,然后通过Geomagic DesignX进行逆向数字建模,重构3D数字模型,并对重构的曲面进行精度与质量分析,最后对叶轮的再设计进行了研究。该研究可为叶轮的逆向设计、结构参数优化再设计提供一种技术手段。     

基于Geomagic的曲面CAD模型重构

随着逆向工程的发展,越来越多的产品采用逆向制造。以冲压件为例,讲述了Geomagic、UG软件进行逆向参数化建模的设计思路和应用特点。使用Geomagic软件将获取的制件表面数据进行预处理,并基于NURBS曲面对制件进行自由曲面重构及误差分析,最后在UG中完成曲面局部重构及实体建模。表明,应用Geomagic、UG软件相互结合,可以进行曲面快速重构,大大缩短了设计周期,提高了研发效率。     

叶片零件的逆向建模与偏差对比分析

通过对叶片自由曲面逆向建模特点与特征建模方法的研究,结合逆向设计软件Geomagic Design X,提出一种以特征点云提取曲面特征截面线的逆向建模方法。详细介绍了如何利用面片草图功能提取特征截面线,并利用提取的截面线实现零件的逆向建模。最后对所建模型进行了偏差对比分析,结果表明:该建模方法有效可行,可提高曲面的建模精度与光顺度,为复杂曲面类零件的逆向设计提供了一种新的建模方法。     

逆向工程特征点提取与参数化建模方法研究

通过对逆向建模特点与参数化建模方法的研究,提出一种特征截面轮廓线提取与参数化设计的逆向建模新思路。首先,以Geomagic Studio软件完成对电动汽车车头扫描数据预处理,实现特征截面插入与特征轮廓线的提取,并在CATIA软件中进行曲率分析;其次,通过分析特征曲线曲率变化识别特征点,并测量出特征点三维数据;最后,运用Visaul Basic对CATIA进行二次开发,以特征点数据为参数,生成截面特征样条曲线,再进行曲面重构,实现参数化设计的逆向建模。结果表明:以Geomagic Studio与CATIA软件为平台,完成了截面插入和曲率分析,获取了特征轮廓线及特征点三维数据,实现了逆向特征提取与参数化设计相结合的建模方法。     

气力推进艇螺旋桨叶片逆向重构误差分析

以气力推进艇螺旋桨叶片三维扫描重构过程的误差分析为主要研究内容。首先,阐述了逆向工程中模型重构过程的主要误差来源;其次,针对叶片曲面形状复杂的特点,利用Geomagic Control 2017软件对重构曲面和点云模型进行3D误差、2D误差及轮廓偏差(SIL-DEV)的统计结果进行对比分析,用Geomagic Qualify 2012软件对叶片模型进行截面2D扭曲分析。     

汽车覆盖件曲面重构技术研究

针对目前专用逆向工程设计软件提供的工具及面的质量不如正向软件,正向软件读取海量点云数据速度慢的问题,提出了一种将Geomagic和CATIA相结合的机械零件逆向建模方法。以某车型发动机盖的逆向设计为研究对象,利用ATOS&TriTop系统采集点云数据,逆向工程软件Geomagic进行点云数据处理,正向工程软件CATIA进行零件曲面造型,并针对重构后的曲面进行了精度与光顺性检测。研究表明,充分结合两大软件的优势,能有效的提高产品设计的速度与质量,进而缩短产品的研发周期,增强企业竞争力。     

汽车悬架下弯臂的快速逆向设计与有限元分析

针对某进口汽车悬架中弯臂逆向设计效率低和复杂曲面设计难度大等问题,通过分析该零件的形状特征,研究了其实体逆向设计的方法。利用Geomagic Design X软件,并结合正逆向混合建模的思路实现了悬架弯臂中各部位的特征提取,快速完成了实体模型的重构;通过Geomagic Control X软件对所重构的实体模型进行了精度分析,验证了该方法的有效性;最后对弯臂进行了有限元的静力学分析,与设计强度的要求进行了比较,验证了逆向设计方法的可行性。研究结果表明:该方法为汽车悬架中一些复杂铸件的逆向设计提供了一种真实可行的设计思路,同时能够缩短此类零件设计和改进的周期,加快产品的正逆向研发速率。     

基于Geomagic和UG的快速参数化逆向建模方法

提出了一种基于逆向设计软件Geomagic和三维建模软件UG的产品快速参数化逆向建模新思路。首先,利用逆向设计软件Geomagic Studio对扫描获得的物体点云数据进行处理,主要包括三角化阶段和多边形阶段处理,获得网格包络曲线;其次,将构建的网格包络曲线导入三维建模软件UG中进行参数化曲面构建;最后,对新方法的建模精度进行了评价。实验结果表明,该方法不仅能获得高精度的曲面模型,还可以大幅度的缩短产品设计和开发周期。     

基于截面草图和规则特征提取的混合建模

在逆向工程中,以还原设计意图和面向再设计为主要目的的逆向建模方法是最近十多年以来的研究热点。对几种目前应用比较广泛的逆向建模方法的特点进行了分析,提出了基于截面草图和规则特征提取的混合建模方法,详细介绍了该混合建模方法的优势。以建模软件Geomagic Design Direct为平台,通过实例验证了该混合建模方法的准确性,为基于逆向工程的几何形状重构和再设计提供了一种快速、有效的解决方法。     

螺旋桨叶片的逆向设计方法研究

基于Geomagic软件对螺旋桨叶片进行逆向设计,采用特征点粗拼合+曲率精拼合的方法完成点云处理;分别采用刷取法、曲线法进行模型重建;比较了两种方法重建的模型与点云、实物的误差情况;最后给出两种模型重建方法的优缺点及适用性.提出两步拼合法,针对两种重建模型方法的比较对曲面零件的逆向设计具有指导意义.     

基于Geomagic DesignX的门把手反求设计与加工

运用3D逆向技术,对门把手的曲面进行数据采集和点云处理,通过Geomagic DesignX进行逆向数字建模,重构3D数字模型。对重构后的曲面进行精度与质量分析,通过UG软件进行曲面优化并生成数控加工程序单。研究表明,逆向技术是产品实现再生设计与加工的重要手段,是提升质量和效率、增强设计能力、降低成本、缩短新产品的开发周期的先进技术。     

具有复杂型面机架的快速曲面重构技术

零件的曲面模型是获得其逆向设计数据等后续处理的关键环节。为了快速获得具有复杂型面机架的设计数据,研究了该机架点云曲面重构的获取方法。鉴于机架不同部位对逆向设计精度要求不同,采用Imageware和Geomagic Studio软件对机架的销孔和外形点云分别进行曲面重构之后,再实施整个模型的曲面整合策略。介绍了应用两种软件完成机架曲面模型的主要处理过程及关键环节。该方法能快速获得符合精度要求的机架曲面模型,可行且高效,为机架曲面模型的实体化及其后续处理提供了可靠依据。     

基于Geomagic Design X的曲面逆向建模技术及应用

基于Geomagic系列软件,并以扇叶为例,详细阐述了逆向建模的流程。首先对扇叶外形特征进行数据采集,采用Geomagic Wrap进行点云数据预处理,然后采用Geomagic Design X进行逆向数字建模,最后,采用"Accuracy Analyzer"完成点云数据与数字化模型的偏差分析,表明曲面重构模型精度较高。该方法可获得高质量的三维模型,具有较好的应用价值。     

易拉罐印刷机用滚筒的逆向建模研究

为了缩短易拉罐印刷机用滚筒的再设计周期,降低企业设计成本,现针对易拉罐印刷机用滚筒提出了一种基于光笔便携式三坐标测量机接触式数据采集和三维建模软件UG的逆向建模方法.详细介绍了滚筒的数据采集、逆向建模、精度分析等过程,以滚筒三维CAD模型作为标准,对采集的数据进行不确定度来源分析和评定,并使用Geomagic Quality软件对滚筒进行精度分析,结果发现逆向完成的滚筒重构模型和检测出来的数据在允许范围内,验证了滚筒逆向建模方法的可行性,为类似大尺寸产品的逆向建模提供了参考.     

基于DesignX逆向模型重构研究

基于Geomagic Studio、Design X逆向模型重构,对其实施方案和操作流程进行详细论述。以洁面仪的逆向模型重构设计过程为例,提出了由Geomagic Studio处理点云,再由Design X进行特征构线、曲面的建构的具体方案。研究结果表明,采用Geomagic Studio、Design X对产品进行逆向设计,大幅度缩短了新产品的设计开发周期,更具高效性和可行性,从而加速了产品开发、创新设计。     

基于逆向工程的混合建模技术研究

基于逆向工程的混合建模是目前应用较为广泛的逆向建模方法。简要介绍了以软件Geomagic Studio和SolidWorks为平台的混合建模的一般流程,通过对由不同几何特征曲面组成的模型进行混合建模为例,详细介绍了基于点云的逆向建模,并对逆向建模得到的NURBS曲面进行正向建模最终得到产品的CAD实体模型。实例表明混合建模能融合正向设计与逆向建模的优势,具有较高的建模效率以及参数化修改功能,为复杂模型的逆向设计提供了一种新的解决方法。     

曲面模型重构方法比较及误差分析

三维CAD模型重建是逆向工程中的关键环节,在逆向设计中起到至关重要的作用。在运用Geomagic Studio软件进行点云处理、错误修复和曲面生成的基础上,重点讨论了曲面阶段的精确曲面重构和参数化曲面重构两种不同的曲面重构方法,并对同一种模型进行重构和误差分析。精确曲面重构方法可保证模型数据的完整性与精确性,从而生成高质量的模型;参数化曲面重构方法通过参数转换功能将初始曲面导入Solid Works软件中进行编辑,最后得到参数化模型。实际应用中可结合这两种方法各自特点及优势,高效优质地构建CAD曲面模型。     

基于Gemagic Design X的机油泵零件逆向建模

以机油泵零件为研究对象,应用Geomagic Design X软件进行了数字模型重构、关键建模环节分析设计,并对获得模型特征进行了偏差数据对比分析。其结果表明:该建模方法可良好的保证所求模型的精准度,完整性,曲面精确性及光顺度均能得到保障,此方法适用于复杂零件的逆向反求。     

面向参数化设计的结构类产品正逆向混合建模方法

根据参数化设计的特点,对结构类产品的正逆向混合建模方法进行了研究。以减速箱模型重建为例,使用Geomagic Studio软件将模型表面的离散型数据转化为参数化曲面,并利用参数转换功能将曲面导入SolidWorks软件,将逆向所得曲面与正向建模方法结合,获取减速箱的计算机辅助设计(CAD)模型。应用正逆向混合建模方法可以获得切合原始设计意图、具有参数化修改能力的产品CAD模型,进而支持产品的创新设计。