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。     

直纹面叶轮逆向拟合算法研究

介绍了直纹面叶轮逆向建模流程,以及叶轮叶片曲面参数对编程与加工的影响。通过对叶轮叶片曲面参数进行研究,提出自由曲面拟合为直纹面的一种近似算法。对这一算法的原理进行了分析,并开发了算法自动处理程序,解决了直纹面叶轮逆向造型问题。这一算法可以提高直纹面叶轮建模质量,进而提高叶轮的加工精度。     

船用螺旋桨的逆向建模研究

为了缩短船用螺旋桨的再设计周期,降低再设计难度,针对船用螺旋桨提出了一种基于逆向设计软件Geomagic Design X和三维建模软件UG的逆向建模方法。详细介绍了螺旋桨的逆向建模过程和主要操作流程,通过比较放样和面片拟合生成叶片NURBS曲面的方法和原理,得到一种合适的叶片曲面作为叶片重构的基础。采用Geomagic Quality软件对螺旋桨进行整体精度分析,结果发现螺旋桨重构模型和螺旋桨点云数据之间的偏差在允许范围之内,验证了此螺旋桨逆向建模方法的可行性,同时为类似的逆向建模提供了思路。     

基于射钉器壳体的逆向数字化处理与3D打印

分析B样条曲面的拟合算法基础上,对企业产品射钉器壳体文件进行三维扫描,对源文件进行点云数据处理,完成射钉器壳体的曲面建模与创新设计,运用Maker Bot Replicator2X型3D打印机进行3D打印样件。为新型射钉器产品开发提供逆向建模与快速制样。     

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。     

基于Geomagic Design X的复杂零件逆向设计方法研究

逆向设计是一种快速获得已有产品（或零件）数字化模型的方法,可用于产品的再创新设计,利用3D打印技术,可直观呈现逆向后的数字化模型。以一种曲面光滑的回力马车为研究对象,详细阐述了逆向设计中点云采集、模型处理、逆向建模及模型精度检测等流程。采用的逆向设计方式精确地构建出回力马车的数字化实体模型,满足设计要求,对其他类似零件的结构创新、模型重建及制造有一定的借鉴意义,对复杂曲面的产品设计与制造也有一定的参考价值。     

采用逆向工程技术对叶轮建模的研究

在引进、消化、吸收国外先进设备的过程中,当设备中一些型面特别复杂的零件难以用测绘的方法表示其结构和尺寸时,可以用逆向工程技术对零件进行复制。整体式斜流叶轮广泛应用在微型燃气轮机等的压气机部件中。叶轮叶片的设计、制造技术直接影响压气机机组的运行性能和可靠性,对压气机起着关键性的作用。主要研究利用逆向工程技术来实现某微型燃气轮机中整体式斜流叶轮的测量、再设计。探索采用PMM-C700三坐标测量机,利用叶片的叶盆边界和叶背边界作为扫描测量边界,进行扫描叶轮叶片表面的方法,实现了叶轮零件的数字化测量。提出叶轮叶片扫描数据处理的有效方法。实现了叶轮叶片的曲面重构。应用UGNX2软件对叶轮叶片的点云数据进行曲面重构,完成了基于UGNX2的叶轮零件建模。     

规律曲面逆向工程与误差分析

用专业逆向工程软件Imageware对发动机增压叶轮进行逆向建模,研究发现可用投影法和旋转叠加法将规律的叶片点云和叶轮回转面点云处理成相切圆弧线,并以线构面。同时,通过误差分析控制所构曲面充分逼近实物数据,再将Imageware与UG结合构建实物三维模型。     

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。     

基于Imageware的曲面重构研究

点云数据处理、曲面质量评价、特征提取与曲面建模是逆向CAD模型重构中的几个关键环节,简要介绍逆向工程的概念、特点、工作流程,以及利用逆向工程软件Imageware对点云数据进行处理的原理和方法,详细地阐述了如何由大量数据点进行曲线、曲面反求的曲面逆向设计方法,完成了头盔曲面的三维几何模型逆向设计,并论证了该方法的可行性,这种设计方法大大缩短了设计开发周期,提高了产品的设计效率。     

基于逆向工程的柴油机气道造型技术研究

本文采用逆向工程技术对某型船用柴油机气道模型进行了数据采集和逆向建模,研究了其建模关键技术,经过曲面重构和误差检验建立气道三维模型,模型取得了良好的精度和效果,为后续的产品分析和机械加工奠定了基础,为产品的开发和再设计提供了原始依据.     

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。     

典型逆向工程CAD建模系统的比较

点云处理、特征提取与曲面建模、逆向曲面质量评价及对下游工程的影响分析是逆向CAD模型重构中的几个关键环节。目前典型的商用逆向CAD建模系统可以分为专用逆向软件和提供逆向处理模块的正向软件两类，两者在模型重构上有着各自的特点。以这两类软件的典型代表lmageware和Pro／Scantools为对象，针对逆向CAD模型重构的关键环节，对两者的特点进行了较详尽的比较和评述，并在此基础上进行了总结。     

叶片零件的逆向设计与分析

针对复杂曲面类零件的设计,研究采用逆向设计与有限元分析相结合的方法。以叶片零件为例,对其进行三维扫描、数据处理和曲面重构,并对重构模型进行有限元分析和结构优化改进。研究结果表明,采用逆向设计方法能够极大地加快设计速度,提高产品设计质量。     

基于Geomagic Design X的产品建模研究与3D打印成型——以内燃机连杆为例

以工业产品设计为对象,采用某国产手持激光3D扫描仪获取模型点云数据,结合Geomagic Design X软件介绍逆向设计方法与工业产品逆向建模过程,采用3D打印技术进行快速制造完成产品验证。为产品建模优化与成型提供思路和方法,减少产品开发周期。实践证明采用Geomagic Design X软件可以快速高质量的完成产品模型的重构设计,3D打印可以实现模型的再现验证设计。     

汽车发电机端盖的快速原型制造研究

针对端盖外形特征及逆向重构中误差的主要来源进行了分析,为了获取较为精确的端盖实体模型并提高多孔类零件的建模效率,采用正逆向混合建模技术完成端盖的模型重构。重构中对端盖边界及深孔位置运用二次正向设计的方法修正了端盖在逆向建模中的误差,通过对重构后点云模型的精度校验验证了该方法的有效性,并借由3D打印技术得到了端盖的实物模型。     

基于CATIA逆向工程的SUV后围保险杠曲面造型设计

基于CATIA曲面逆向理论基础,在无图纸情况下先根据SUV后围保险杠的曲面特征,采取了对点云进行分块、基于特征曲线构建曲面以及控制点调面等方法和技巧进行了保险杠曲面的逆向重构。之后在重构曲面的基础上运用正向设计方法完成曲面再创新设计。经曲面质量评价和装配检测,改进后的保险杠符合曲面光顺性要求且与其它部件衔接良好。实践结果表明,在无数据的情况下,运用此方法能够大大提高对原有产品改进和创新的效率。     

基于逆向工程的叶轮逆向设计

逆向工程是机械制造业中新兴的一种建模方式,以叶轮为例,详细介绍了如何通过关节臂测量机和Geomagic Contol软件获取叶轮点云数据,并对点云进行预处理,通过CATIA进行曲面造型设计,探索出一种针对复杂工件进行反向设计的建模方法。最后将数模与点云进行3D比较,并以此为依据对重要曲面进行后期的优化处理。实践结果表明,该方法有效可行,能够大幅缩短产品的开发周期,具有重要的应用价值。     

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。     

基于逆向工程及数控技术的曲面产品设计制造

现代制造过程中,自由曲面的设计加工的日益广泛,如飞机机翼、汽车外形、模具工件表面等均为自由曲面。计算机技术与CAD/CAM技术的发展,使得对自由曲面产品的设计加工变得更加容易。本次研究以一件自由曲面的工艺品为例,首先用激光扫描仪扫描模型,获取其表面点云数据,再将点云数据导入Geomagic Studio逆向建模,然后在UG里面对模型进行修改并在UG加工模块中生成了模型的数控加工代码,最后在三坐标铣床上加工,验证了代码的正确性。以上实例表明,用逆向工程技术对自由曲面产品进行NURBS曲面重构,再结合CAD/CAM技术,能有效的对现有复杂曲面产品二次设计,缩短产品开发周期,提高加工效率。