基于反求工程和快速原型的零件／模具制造技术

在反求工程和快速原型技术基础上,分析了基于反求工程和快速原型的快速零件／模具制造技术;采用Unigraphics软件进行三维重建,得到三维实体模型,转化为快速原型制造所需要的STL表面模型,采用LOM成形机制造出原型,与石膏型铸造工艺相结合,最终制造出金属零件／模具。     

快速原型制造的模型数据准备

模型数据准备是快速原型制造的重要环节，本介绍了快速原型的技术原理以及反求工程、网络传输、CAD技术及切片技术在光固化快速原型制造的模型数据准备中应用的情况。     

复杂曲面零件的反求工程和快速原型制造技术

根据零件曲面复杂设计及概念设计中不可缺少的反求技术与快速成型技术的结合应用,介绍了ATOS测量系统的反求数据采集方法及三角域Bezier曲面拟合技术,分析了在快速成型技术中反求数据的优化处理方式,进行了快速成型机的接口文件生成和实体成型加工(FDM)试验.     

基于RP＆RT集成环境的快速模具制造技术

介绍了RP&RT集成环境下快速模具制造技术的方法,即快速直接制模方法和快速间接制模方法,探讨了基于RP&RT集成环境的快速模具制造发展的关键技术,展望了基于RP&RT集成环境的快速模具制造技术的发展前景.     

反求工程在具有内型面零件的快速集成制造中的应用

以实际工程中的发动机缸盖零件为例，阐述了对于具有内型面零件进行反求制作的方法和RE与CAD复合建模技术。以硅橡胶翻制零件的内型面，将零件内型面硅橡胶模型的外表面应用逆向工程技术，获取零件内型面的三维CAD模型，对零件其它特征进行常规三维CAD建模，并将此CAD模型与反求获得的曲面进行拼合即进行复合建模，从而获取零件的完整的CAD模型。     

基于RP/RT技术的不锈钢快速模具制造工艺

用基于RP/RT技术的等离子喷涂制模技术制造不锈钢快速模具 ,与传统钢制模具相比 ,该工艺可以缩短模具开发周期60% ,成本也只有传统钢模的15%～20% ,非常适合新产品的开发和单件小批量产品的生产。介绍了该工艺的原理 ,讨论了成形的技术关键,运用该工艺进行不锈钢快速模具试制 ,不锈钢喷涂层厚度达到5mm ,表面硬度达到34.4HRC ,抛光后表面粗糙度达到Ra=0.2μm。     

Z-map模型点云的边界提取及光顺处理

针对一组具有型腔曲面特征的点云,利用分层切削法,并借鉴刘炉山提出的求解截面数据点的算法,提出分层提取边界的算法.将点云网格化,确定分层平面,在每个分层平面上求出边界点集,并区分出分别属于型腔和岛屿的边界点,利用B样条曲线拟合技术进行光顺处理.实际应用结果表明:采用该方法进行边界线的提取,运算速度快,效果较好.     

浅谈UG环境下点云数据的曲面重建

1　引言利用快速 3Ｄ测量技术实现物理原型高质量控制和反向工程 ,是快速产品开发的关键技术之一。反求工程所获得ＣＡＤ模型又可进一步用于快速原型制造 ,不仅可以缩短原型的制造时间 ,加快其它开发阶段 ,更可提前对原型进行测试 ,减小昂贵的反复风险。作为反求工程核心技术的数据重建 ,是从已有的产品实物模型经过测量将点云数据生成工程设计模型(电脑 3Ｄ模型 )的过程。点云数据是通过ＣＭＭ三坐标测量机、 3Ｄ激光测量机、电子抄数扫描仪、工业ＣＴ等先进的快速测量系统获取 ,点云数据的格式转换、数据的识别、提取、过滤、删除、追加的…     

基于PCM/CAE集成的虚拟装配检测及工艺优化

开发了基于点云模型(PCM)/CAE集成的虚拟装配检测系统,将PCM与CAE模型进行了集成。聚焦虚拟装配检测过程中的误差分析问题,研究了基于仿真的零部件制造与装配误差分析方法。为了使一个存在各种变形与制造误差的零件达到理想或设计目标的装车状态,采用了多目标优化方法,实现了基于CAE仿真的虚拟装配分析与装配工艺优化。     

基于RE／CAD／CAE／RP的快速模具集成开发制造系统

针对传统模具制造周期长、成本高，不适合当前新产品的快速开发的要求，提出了基于RE／CAD／CAE／RP的快速模具集成开发制造系统。介绍了集成开发制造系统的组成，阐述了系统的关键技术，并通过应用该集成开发模式对典型零件叶轮的快速模具实施开发和制造，验证了系统的实用性和可行性。     

逆向工程与快速成型一体化在现代产品设计中的应用

逆向工程和快速成型技术一体化目前已发展成为CAD/ CAM系统中相对独立的研究领域. 本文阐述了逆向工程和快速成型的概念,论证了逆向工程和快速成型技术一体化在现代产品设计中应用的意义和模式,并从扫描模型的建立、数据采集、数据处理、CAD模型的重建、产品的再设计与快速成型技术等方面,对逆向工程和快速成型一体化具体运用过程进行了比较详细的分析和研究.将逆向工程与快速成型一体化技术应用于现代产品设计中,即可节约设计时间,又可节约设计成本,同时提高了产品的设计质量和精度.     

快速成型中STL模型直接切片新算法研究

提出基于快速成型中STL模型直接切片新算法。读取二进制STL模型信息,创建三角面片矩阵;采用二分查找算法实现三角面片与切平面相交分组;再对每一组中三角面片与相交切平面求其交点获得相交线段,去除相交线段间的冗余节点;最后用深度优先搜索算法对切平面中相交线段优化创建轮廓线路径。此算法避免了切平面与三角面片位置关系的判断和建立三角面片之间拓扑信息关系,在切片耗时上具有明显的优势。     

基于逆向工程的覆盖件三维建模技术的研究

逆向工程作为产品制造的一种手段,可以将符合要求的汽车覆盖件零件进行测量并反求出零件的三维模型。本文采用逆向工程技术,通过3DD-300型三维激光非接触扫描仪得到覆盖件的点云图,在PRO／E中完成了点数据的处理、曲线和曲面的构建、修边等工作,利用小平面特性最终生成了覆盖件的三维模型。     

New Trends in Rapid Product Development

This keynote paper presents an overview of new approaches in rapid product development from the design point of view. The evolution of the market has necessitated the reduction of time-to-market, mainly because the product life cycle is shorter, but also because it is very important to proceed more rapidly from an initial conception to a mass production object. As a result of newly evolved software environments, knowledge-based systems, and product data management, processes for integrated design and manufacturing for new products have emerged. Due to this evolution of rapid prototyping technologies, it has become possible today to obtain parts representative of mass production within a very short time. This keynote paper provides an overview of the actual trends in all the components that affect the speed and efficiency of product development, in particular all the possibilities available to the designer, from the earliest stages of a product's life cycle.     

A new segmentation method for point cloud data

In the process of generating a surface model from point cloud data, a segmentation that extracts the edges and partitions the three-dimensional (3D) point data is necessary and plays an important role in fitting surface patches and applying the scan data to the manufacturing process. Many researchers have tried to develop segmentation methods by fitting curves or surfaces in order to extract geometric information, such as edges and smooth regions, from the scan data. However, the surface- or curve-fitting tasks take a long time and it is also difficult to extract the exact edge points because the scan data consist of discrete points and the edge points are not always included in these data. In this research, a new method for segmenting the point cloud data is proposed. The proposed algorithm uses the octree-based 3D-grid method to handle a large amount of unordered sets of point data. The final 3D-grids are constructed through a refinement process and iterative subdivisioning of cells using the normal values of points. This 3D-grid method enables us to extract edge-neighborhood points while considering the geometric shape of a part. The proposed method is applied to two quadric models and the results are discussed.     

BioCell Printing: Integrated automated assembly system for tissue engineering constructs

The production methodology of 3D constructs for tissue regeneration is usually a complex discontinuous process involving three different stages: (1) production of 3D matrices; (2) matrix sterilisation and cell seeding; (3) in vitro dynamic cell culture. This paper presents a novel automated bench-top manufacturing system called BioCell Printing, designed for the integrated, continuous and fully automated production and in vitro dynamic culture of tissue engineering constructs. The BioCell aims at the rapid production of tissue-engineered substitutes with low risk of contamination, increasing the chances of direct clinical application.     

锥台工件点云拟合算法研究

针对不完整锥面工件模型拟合问题背景,为了解决大量点云数据的标准几何模型拟合问题,提出一种基于遗传算法的锥面点云数据拟合算法：通过随机选取拟合模型采样点,用点云数据点-标准模型采样点的距离计算替代点云数据点-标准曲面模型的距离运算,提高计算效率同时保留点云细节特征;通过对点云数据建立Kd-tree索引提升标准模型采样点距离检测效率;通过遗传算法迭代搜索拟合模型参数,并通过变数据量、变拟合精度等方法改进遗传算法的搜索效率。经实验验证：采用该算法可有效提升部分锥面工件拟合的匹配精度,误差范围±0.5 mm,且对于大量点云数据的处理效果良好。