PDC钻头的尺寸还原与数控加工仿真

对现有的进口高性能PDC钻头进行逆向重构,采用基于点、曲线、曲面的建模方法,对从点云数据的获取、点云数据的预处理到点云数据的重构及CAD模型的建立和数控加工仿真等一系列关键技术展开CAD/CAE/CAM一体化研究.     

基于Handyscan 3D激光扫描仪的逆向技术研究

以某型汽油发动机缸体、缸盖为例,应用Handyscan 3D激光扫描仪进行点云数据的获取,并结合逆向工程相关的处理软件详细研究了点云数据预处理、模型重构、误差检测以及模型优化的关键步骤和注意事项,最终实现对本典型结构产品的精准建模。研究结果对其他种类产品的逆向研究具有参考价值,将先进的设计经验同自身现有的设计体系相结合,有利于快速发展核心技术。     

基于COMET L3D三维结构光扫描仪的逆向技术研究

以某发电机端盖为例,介绍COMET L3D三维结构光扫描仪系统及点云数据获取的方法,描述了Geomagic Studio逆向软件对点云数据预处理的要点,重点探讨了发电机端盖这类铸造产品模型重构的步骤、方法以及注意事项,并进行了误差分析,最后获得了符合精度要求的数据模型。结果表明:通过借助COMET L3D三维结构光扫描仪对铸造产品进行逆向工程的研究,可在吸收原有逆向方法的基础上进行创新、改进,缩短新产品的研发周期。     

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...     

基于逆向工程的电话壳快速原型制造技术研究

利用三维坐标测量仪,测出电话壳的点云,将测量的点云数据用IMAGEWARE软件进行处理后,利用Pro/E软件的曲面造型功能,做出电话壳的CAD模型,再采用三维打印机Zprinter310系统打印出电话壳的原型,实现了逆向电话壳到快速原型的快速设计与制造.在产品设计研发过程中,使用逆向工程和快速原型制造,对缩短产品研发周期、快速响应市场有显著效果.     

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。     

基于UG的轮毂盘逆向设计与制造

介绍了逆向工程的含义。阐述了应用UG/CAD/CAM软件集成环境进行产品的逆向设计与制造流程。以轮毂盘为例,利用UG处理点云、特征曲线和曲面来构建模型,并利用UG编程加工出产品。与传统方法对比,采用逆向设计与制造方法可缩短新产品试制投入生产的周期,较好地保证了产品的质量。     

基于机器视觉的实体模型逆向重建系统

为了解决点激光扫描重建过程中点云稀疏、颜色纹理特征不明显的问题提出了一种基于相机图像信息与激光点云融合的三维重建方法.该方法结合线激光三角测距、相机坐标变换关系获取物体深度信息和点云数据,然后利用随机抽样一致(RANSAC)原理进行图像配准,实现对单目标实体的逆向建模.实验结果表明,该系统具有较高的可靠性和良好的精度,...     

多深孔特征汽车端盖的模型重构

为获取多深孔特征汽车端盖的实体化模型,对其模型重构方法进行研究。运用Geomagic Wrap完成点云数据的精简和噪点的去除,应用GA-BP算法对跨面点云孔洞修补。利用Geomagic Design X的正逆向结合设计功能,截取深孔特征处的轮廓;基于点云的自动特征识别进行参数化修正,运用正向设计命令完成实体模型的重构。采用Geomagic Control X软件对实体模型与原始点云数据的偏差进行分析,验证了该建模思路能够获得满足精度要求的汽车端盖实体模型,对具有相似情况的零件模型重构提供了参考。     

基于Imageware和Moldflow的塑料产品逆向设计与注射成型分析

阐述了逆向工程设计的过程和方法,利用逆向软件Imageware对头盔点云数据进行处理,划分特征线网格和曲面重构,然后将Imageware软件逆向设计的头盔三维模型导入Moldflow/MPI软件中,对头盔注射成型过程进行模拟仿真和分析,并根据填充、冷却和翘曲分析结果优化了模具结构,获得了较高质量的产品,实现了产品与模具的快速设计。     

基于激光三角法的辊弯成形回弹测量与评价

针对辊弯成形件目前存在的回弹量难以精确测量，以及无法全面统计成形实际误差等问题，提出一种辊弯成形件回弹量的视觉测量方法。运用逆向工程技术的方法，对成形后的零件进行逆向设计，并与原始点进行对比，从而得到板材的相关数据。该方法利用激光三角法测量装置，来获取辊弯成形件的点云数据，然后利用Geomagic Qualify软件对点云数据进行处理。将点云数据与产品设计标准CAD模型匹配对齐，计算点云相对于设计模型在最佳匹配位置的法向偏差值，从而获得回弹量数值。此方法能够准确地得出同一成形件不同截面的回弹量，为后续辊弯成形闭环矫正系统提供实时参考数据。     

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。     

米奇玩具头像的曲面重构技术与应用

针对注射模设计中实物模型数字化困难的问题,应用Pro/E软件和逆向技术,以米奇玩具头像为原型,进行了从点云数据到曲面重构、实体模型的应用研究。采用Pro/E的小平面特征和重新造型模块成功地进行了米奇头像的曲面拟合处理,缩短了产品的设计周期。     

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Geomagic的玻璃瓶模型重构与误差分析

针对玻璃瓶造型困难以及误差评估复杂等问题,提出了一种基于Geomagic和UGNX的快速模型重构与误差分析方法。利用三维激光扫描仪获得玻璃瓶样模型表面的点云数据,通过Geomagic Studio进行点云数据预处理;在UGNX中进行基于提取截面线的三维几何模型重构;利用Geomagic Qualify得到的重构模型与原始点云数据比较的偏差色谱图,实现对玻璃瓶逆向重构模型的误差分析。实例结果表明:该方法能够很精确的实现玻璃瓶样的快速模型重构,利用偏差色谱图对模型进行优化。     

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。     

航空发动机叶片数字化再制造方法研究

叶片作为航空发动机的关键部件,其数字化三维模型等核心技术资料一直由国外发动机厂商垄断。为获取航空发动机叶片的三维数字化模型,提出一种基于海量点云数据的叶片数字化模型重建方法。利用激光扫描仪获取的叶片点云数据;在点云数据预处理部分,进行点云对齐并合理精简;将点云数据截面转化为含有噪声的时域信号进行滤波,引入单树小波包分析方法,并通过坐标变换将其分割为叶盆面和叶背面;依据叶片的型面特点,采用不同方法对叶片截面边界进行拟合。反复上述过程,采用蒙面曲面的方法建立叶片数字化三维模型。实验结果表明,利用该方法建立的发动机叶片模型具有良好的光顺性和几何精度,明显提升了建模效率。     

复杂箱体零件的激光扫描测量与模型重构

复杂箱体是一种制造难度较大的重要零件,逆向设计技术可以有效缩短复杂箱体零件的设计周期、降低生产成本,箱体的数字化测量是逆向设计的关键技术之一。在对复杂箱体进行数字化测量时,选用了转站方式的激光扫描测量方法。箱体外表面的点云数据可以通过激光扫描测量直接获得;箱体内腔形状复杂,难以测量,通过将石膏灌入箱体内腔,待石膏冷却成型后取出石膏,测量石膏外表面获得石膏外表面点云数据。计算出石膏质心,将石膏表面点云依照石膏材料的收缩率进行以质心为中心的缩放处理,反求出箱体内腔表面的点云数据,最后利用特征点匹配的方法将复杂箱体的外形点云数据和内腔点云数据融合,形成完整的箱体点云模型。根据点云完成了复杂箱体零件的三维数字模型的重构和精度评价。     

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。     

一种基于反求技术的计算机辅助检测方法

利用反求技术中的点云测量手段与反求软件中的点云对齐和曲面质量评定功能,实现机械零件的计算机辅助检测.为机械产品的曲面质量检测提供了一种新的方法.