基于领域划分的逆向参数化建模

近年来,逆向工程中的参数化建模方法成为研究的重要方向。通过对目前应用比较广泛的基于曲面的逆向参数化建模和基于实体特征的逆向参数化建模的方法分别进行了分析,提出了基于领域划分的逆向参数化建模方法,并详细介绍了这种参数化建模方法的优势及其参数化建模的一般流程。以逆向参数化建模软件Geomagic Design X为平台,通过典型实例参数化建模及误差分析验证了该建模方法的优势,为逆向工程的参数化建模提供了一种更加有效、准确的建模方法。     

基于Geomagic Design X的正逆向混合建模

逆向工程中关于正逆向混合建模的研究在近几年来成为热点。介绍了逆向工程中常用混合建模方法与特点,提出了基于自动特征识别与面片草图的混合建模方法,根据设计意图重新定义设计参数,以Geomagic Design X软件为平台进行实体重构。通过实例获得了可编辑的、基于历史树的CAD数据模型,同时验证了该混合建模的准确性和便捷性。     

基于Geomagic Design Direct的正逆向混合建模创新设计

混合建模设计是正向设计与逆向设计的结合,提出了一种基于Geomagic Design Direct软件的正逆向混合建模的方法。通过数据采集、点云预处理、曲面重构,然后编辑曲面、实体特征造型以及参数化修改获得最终CAD模型。以游戏手柄模型为例,应用Geomagic Design Direct软件的强大功能对零件点云数据进行混合建模创新设计,实现了游戏手柄的快速还原以及对产品进行第二次创新。实验结果表明,通过Geomagic Design Direct软件实现混合建模技术,能高效的对原始模型进行创新设计。     

基于边界划分的逆向非特征建模

非特征建模方法是逆向工程中的重要研究内容。通过对目前应用比较广泛的基于探测轮廓线和基于探测曲率的逆向非特征建模的方法分别进行了总结和分析,在此基础上提出了一种基于边界划分的逆向非特征建模,并详细介绍了该方法的一般流程及优势。以逆向建模软件Geomagic Studio为平台,通过对复杂特征的模型进行逆向建模及误差分析,验证了该建模方法的优势,为逆向非特征建模提供了一种新的建模方法。     

基于CATIA二次开发的逆向工程曲面重构方法研究

针对利用逆向工程中扫描点云数据,提取特征轮廓曲线与生成曲面时,工作量较大且容易出问题,提出一种基于特征数据提取与CATIA二次开发的正逆向相结合的曲面重构方法。以Geomagic Studio软件完成对扫描点云数据的预处理,针对不同产品模型的特征,提取不同的截面线与轮廓线;分析模型特征,对于简单特征模型通过旋转、拉伸、扫琼等命令重新生成新模型;对于复杂曲面造型,提取特征点云数据并导出为ASC格式文件,通过对CATIA二次开发,读入存在EXCEL中的大量点数据坐标,快速生成三维模型。结果表明:以Geomagic Studio与CATIA软件为工具,完成特征曲线提取与特征点数据读取,实现了基于截面特征与曲面特征的正逆向相结合的建模方法,为产品造型创新设计与快速建模提供一种新方式。     

基于Geomagic studio的3D草图提取与混合建模

目前,逆向工程技术已广泛应用于产品的复制、仿制、改进和创新设计,是消化吸收先进技术和缩短产品设计开发周期的重要技术手段。对逆向工程中现有的曲面重建方法进行了研究,提出一种基于3D草图提取与混合建模的曲面重建新思路。3D草图由截面曲线、边界曲线和特征曲线组成,包含了原始设计意图和详细的曲面重建信息。以Geomagic studio软件为平台,提取了3D草图,然后将3D草图交换至Solid Works中进行正向的参数化曲面重建,为基于逆向工程的复杂曲面重建和再设计提供了一种新的途径。     

基于Geomagic Studio的特征建模技术研究

对逆向建模方法中的特征建模方法与非特征建模方法进行了研究。以基于Geomagic studio软件的连杆模型重建为例,通过与非特征建模方法的对比,重点对特征建模过程进行了介绍和分析。并利用Geomagic Studio软件的参数转换功能,将特征建模后得到的CAD曲面导入SolidWorks软件中,实现了对特征模型的参数化修改。实际建模结果表明：特征建模能更好地表达原始产品模型的设计意图,而且其具有进一步参数化修改的能力可更好地支持产品的创新设计。     

基于逆向工程的参数化优化设计

对参数化的逆向建模技术和参数化优化设计的集成应用进行了研究,并提出了基于逆向工程的参数化优化设计的流程。首先将扫描获得的点云数据导入到Geomagic Design Direct逆向软件中,采用正逆向参数化建模的方法完成模型的重建,然后导入到Workbench中,建立有限元模型并进行优化计算。实例表明:采用基于逆向工程的参数化优化设计方法,能够快速对重构后的模型进行再设计,降低了产品开发的成本,为产品的创新设计提供了一种新的思路。     

基于Geomagic Design Direct的残缺数据实体重构

面向实物的逆向工程技术是近几年来研究和发展的热点,已广泛应用于产品设计、文物保护和零件修复等领域。报告了对模型的残缺表面数据进行曲面和实体重构的研究现状,以及结合正向和逆向建模软件进行实体模型重构的局限性。介绍了应用软件Geomagic Design Direct进行实体模型重构的优势以及对残缺表面数据实体模型重构的一般流程。提出了基于软件Geomagic Design Direct的特征识别与提取功能,对残缺表面数据进行实体重构的解决方案,并以某一零部件的残缺表面数据为例进行实体重构验证了该方案的可行性和便利性。     

3D逆向技术在复杂曲面产品反求设计中的应用

运用3D扫描技术,结合正、逆向建模软件,对失效零件的较复杂表面进行逆向反求设计。对复杂曲面的特征情况进行数据采集和点云处理,并通过Geomagic Design X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,并通过UG软件进行曲面优化。反求得到修复3D数字模型后,应用UG基于此数字模型对复杂表面进行数控编程,然后加工出复杂曲面产品模型实体来进行验证。研究表明,逆向设计技术是产品实现再生设计的重要手段,可以为曲面修复实现高质、高效、低成本提供指导意义。     

汽车转向节零件的参数化快速逆向设计

为了快速获取国外某进口汽车左前转向节点云数据的实体化模型,研究其实体快速重构的方法。文章针对该零部件复杂的形状特征,不同位置对逆向设计的精度要求不同,提出了以Geomagic Design X软件为平台,采用正逆向混合建模技术,进行曲面实体快速重构。运用基于点云的自动特征识别与面片草图的标准化绘制对传动轴的连接处以及装配孔处进行参数化修正,最终完成实物逆向,同时验证了该混合建模方法的准确性和可行性。     

逆向工程及3D打印技术的应用与精度分析

针对结构复杂零部件难以获得精准的尺寸和外形,逆向工程与3D打印技术相结合可有效解决该问题。以汽车水枪为例,利用COMET蓝光扫描仪对其表面进行三维扫描,并获取三维点云数据,应用Colin3D软件分析扫描过程点云数据精度;利用Geomagic Studio软件对点云数据进行优化处理,应用Geomagic Design X软件对水枪曲面进行重构,通过偏差图与环境写像进行逆向建模过程的质量分析;采用光固化打印技术完成逆向实体的快速成型,利用Geomagic Control X将重建后的三维几何模型与原始CAD数据进行误差对比分析,为维修和加工制造提供了数据支持。     

面向创新设计的逆向工程技术研究

产品的创新设计已经发展成为企业的核心竞争力,而逆向工程技术是实现创新设计的重要工具。本文首先对基于正逆向软件相结合的及混合建模的逆向工程再设计方法进行了研究,并在此基础上将逆向工程再设计与仿真优化、快速成型相结合,提出了面向创新设计的逆向工程工程流程,并给出了实例,为产品创新设计提供了新的途径。     

实物逆向设计中的特征分析和处理

针对目前国内外的逆向工程研究侧重于形状逆向而少于设计的问题,提出将零件的模型分为装配特征、功能特征、自由曲面的复杂型面特征和其它特征等四种特征,并结合摩托车灯座零件的逆向设计问题对不问的特征部分提出了具体的处理方法。     

基于Geomagic Design Ⅹ的个性化医疗护具设计

现有的医疗护具一般是通过设置型号来确定大小,这样的护具可能与患者身体部位不贴合,导致保护和帮助康复作用不明显。运用逆向工程技术,提出基于Geomagic Deign Ⅹ的个性化医疗护具设计方法。以脚部护具设计为例,用人体扫描仪对人体脚部进行扫描,处理采集到的点云数据,通过面片拟合生成脚部的曲面模型。在此基础上剪切出所需要的曲面得到护具的基础模型,然后根据患者及医生的要求进行护具的后续设计。实现了逆向建模与正向设计的结合,为个性化医疗护具的设计提供一种便捷高效的方法。     

基于Geomagic Design X的个性化医疗护具设计

现有的医疗护具一般是通过设置型号来确定大小，这样的护具可能与患者身体部位不贴合，导致保护和帮助康复作用不明显。运用逆向工程技术，提出基于Geomagic Deign X的个性化医疗护具设计方法。以脚部护具设计为例，用人体扫描仪对人体脚部进行扫描，处理采集到的点云数据，通过面片拟合生成脚部的曲面模型。在此基础上剪切出所需要的曲面得到护具的基础模型，然后根据患者及医生的要求进行护具的后续设计。实现了逆向建模与正向设计的结合，为个性化医疗护具的设计提供一种便捷高效的方法。     

基于逆向工程的玩具脚的数字化改型设计

以某玩具脚产品为例进行了逆向工程,首先使用3D扫描仪获取点云数据,再利用Geomagic Wrap,Geomagic Design X,3DonePlus等软件进行逆向建模和改型设计,并应用"体偏差"命令进行偏差对比分析.最后应用3D打印机将数字模型打印出来,并进行装配调试.产品的生产周期短,研发成本低,能有效达到改型...     

摩托车覆盖件逆向设计中的技术思路

逆向工程的特点可以最大限度地表现造型设计师的设计风格，该特点使逆向工程非常适合于覆盖件产品开发。针对摩托车外观覆盖件的特点，对车架模型的建立方法提出了看法，强调了在逆向建模中先建立模型特征线的优先性，总结了曲面重构的经验和规律，最后给出了具体开发实例。     

基于Geomagic Wrap和Design X水路两栖遥控车逆向设计

以往届全国职业院校技能大赛“工业设计技术”赛题为载体,运用逆向工程和数字化设计方法,利用Geomagic Wrap和Design X逆向软件以及三维扫描仪完成水陆两栖遥控车上盖的逆向建模,结合NX软件完成水陆两栖遥控车的结构设计。逆向设计过程结合逆向造型、产品结构设计、机械制图以及人体工程学等相关内容,确保水陆两栖遥控车结构设计的完整性和合理性。     

基于逆向工程的叶片模具型面精度控制研究

逆向设计中的曲面重构技术是逆向工程技术中的关键技术,逆向重构的精度会直接影响产品逆向设计的质量。以叶片模具型面精度控制为例,结合ATOS扫描系统,通过对逆向重构过程中每个环节的精度及误差分配进行分析,探讨了逆向重构过程中精度控制的方法,得到了满足逆向重构过程精度要求的叶片模具型面,实现了基于逆向工程的叶片模具型面重构的精度控制。