机械零件重构模型质量评价体系研究

基于正逆向混合建模方案完成零件逆向建模的基础,建立了评价重构的CAD模型的质量体系,包括精度评价与曲面光顺分析两个方面.给出了精度评价指标和误差控制策略,对于应用FAROLDI三维激光扫描测量系统的逆向建模过程中,各环节的误差来源进行了具体分析,提出了具体的控制误差的技术手段,最终确定了计算逆向建模整个过程的总误差的数学模型.给出曲面光顺的准则,分析了曲面光顺分析的常用方法,并通过具体实例进行了应用.     

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。     

复杂零件的逆向重构及数控加工仿真

复杂零件的数控加工通常根据零件三维模型数据进行编程、加工。但由于技术保密,很多时候需要根据零件实物完成三维模型和加工程序。针对此问题,提出了一种对零件实物逆向重构及数控加工仿真的方法,通过逆向工程技术对零件实物进行数据采集,将采集的零件点云数据导入到Geomagic软件中进行处理,最后导出STL格式的数据,接着使用UG软件进行逆向重构,关键部位的尺寸结合千分尺、卡尺等量具进行测绘,对逆向重构完成的三维模型数据和STL数据进行3D比较,对于关键部位的尺寸采用点偏差分析,实际测量和虚拟测量相结合的方法,分析逆向重构的三维模型数据与实际模型的误差,评估逆向重构完成的模型精度,以确保逆向重构的数据的质量。满足精度要求后再将UG逆向重构完成的零件三维模型导入到JDSoft SurfMill9.5软件中进行编程、加工仿真,验证了编写程序的正确性。证明了将Geomagic、UG、JDSoft SurfMill9.5软件相结合以实现复杂零件逆向重构制造的方法简单,而且缩短了零件研发周期,为其他缺少三维模型数据的实物进行逆向重构及加工提供了参考。     

基于正逆向混合建模的残缺涡轮修复方法的探究

工程中零件残缺部位数据的重构是修复工作的关键,因残缺3D形貌高度的不可控性与不稳定性,难以通过常规测量手段获取,为解决残缺部位数据获取的难题,提出了一种基于正逆向混合建模软件Geomajic Spark的正逆向混合建模重构残缺部位数模的方法。以残缺涡轮为例,利用扫描仪获取点云数据,通过逆向点云处理软件Geomajic Studio进行点云处理、在Geomajic Spark软件中拟合特征、绘制轮廓,导入逆向校核软件Geomajic Qualify中进行误差分析比对和布尔运算操作,获得残缺部位数据;通过增材制造路径轨迹模拟及残缺部位打印成型的方式,对残缺模型与待修复零件进行贴合,验证了逆向工程辅助下的正逆向混合设计在获取零件残缺部位数模及增材制造技术的可行性与准确性。     

正逆向设计在电动汽车外观曲面造型中的应用研究

在产品的设计过程中,正向设计和逆向设计的方法在建模领域各有其特点。面对已有模型复杂的轮廓曲线及外形曲面,为了提高建模效率,根据正逆向设计的特点,吸取了正向设计和逆向设计的双重优势,提出了基于Artec Studio、Geomagic Studio和CATIA软件相结合的正逆向混合设计建模方法。此方法探索了零件的建模新途径,极大地提高模型数据的处理精度和准确性,减小了与实际物体的尺寸误差,保证了模型的精确度,为正向设计提供了前提基础。对扩展到其他工程领域具有现实意义。     

BJ202X越野车虚拟造型的逆向重构方法比较

将CAS与CAD两类软件相结合,以STEP格式把BJ202X越野车的虚拟造型导入工程软件进行逆向重构,并对四种逆向重构方法进行了比较.重构的模型以STL格式与快速成型软件MAGICS直接对接进行切片和数字化快速成型,从而使得研发周期缩短,成本降低.由此为工程人员提供了一种在CA-TIA软件环境中替代传统油泥模型制作与实物逆向的繁杂工序,直接对虚拟造型进行软件逆向的新方法.     

基于CMM自由曲面自适应测量及实时重构技术研究

逆向工程研究的重点是提高测量的速度和重构的精度。对自由曲面的测量提出应用接触式三坐标测量机进行自适应测量的实时重构方法。该方法通过不断的对已测曲面点的拟合来预测待测点的坐标和测量矢量,从而可以指导三坐标测量机自动完成整个曲面的测量,并借助非均匀B-spline拟合自由曲面模型,在线评价重构模型误差,直至误差大小满足精度阀值。实例验证表明,该方法可以有效地提高自有曲面逆向重构精度,整个逆向周期大大减少,精度较好。因此,所提出的算法可有效地提高自由曲面工件逆向重构精度,缩短逆向周期。     

基于Geomagic DesignX对刹车手柄的逆向建模

在介绍逆向建模的流程的基础上,利用逆向工程软件Geomagic Studio和Geomagic Design X完成了刹车手柄的逆向建模,并进行误差分析,得到了高质量的三维模型。通过实例,为逆向建模提供了参考。     

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。     

注塑机螺杆的逆向重构技术研究

针对注塑机螺杆结构复杂、形状精度要求高、优化设计周期长等问题,运用逆向建模方法,利用Win3D型三维扫描仪及Geomagic Wrap软件采集该注塑机螺杆的点云数据,将其封装为曲面,导入逆向建模软件Geomagic Design X中,高精度创建其三维数字化模型,为注塑机螺杆的优化设计提供高精度模型。经误差分析软件Geomagic Control的检测,注塑机螺杆的逆向模型误差不超过0.02 mm,满足工业设计要求。