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。     

汽车悬架下弯臂的快速逆向设计与有限元分析

针对某进口汽车悬架中弯臂逆向设计效率低和复杂曲面设计难度大等问题,通过分析该零件的形状特征,研究了其实体逆向设计的方法。利用Geomagic Design X软件,并结合正逆向混合建模的思路实现了悬架弯臂中各部位的特征提取,快速完成了实体模型的重构;通过Geomagic Control X软件对所重构的实体模型进行了精度分析,验证了该方法的有效性;最后对弯臂进行了有限元的静力学分析,与设计强度的要求进行了比较,验证了逆向设计方法的可行性。研究结果表明:该方法为汽车悬架中一些复杂铸件的逆向设计提供了一种真实可行的设计思路,同时能够缩短此类零件设计和改进的周期,加快产品的正逆向研发速率。     

基于UG剃须刀外壳的造型设计

为简化建模步骤,提高零件建模效率,提出了一种混合建模方法。以剃须刀外壳高效率、表面流线形建模为目标,灵活采用UGCAD特征建模工具并结合自由曲面建模工具方法,并采用了优化的建模方法与步骤。实验结果表明该产品的外壳达到了预期的美观、实用、流线形设计要求,为复杂产品的造型提供了设计思路和方法,对其他类型零件的建模方案具有重要的指导意义。     

面向复杂结构零件的逆向测量规划技术

提出了一种复杂结构零件的逆向测量规划技术.基于功能-结构的层次映射,研究了复杂结构零件的元特征解耦机理,提取基本测量单元.构建包含精度特性、特征复杂度等元特征属性的信息模型及包含测量精度等的测量方法信息模型.建立元特征和测量方法匹配评价影响因素集,研究特征属性的关系模型.在此基础上,通过定性评价和模糊定量评价两个步骤得到匹配优度量化值,实现了测量方法的定量化最优选择.然后,对分散的元特征进行组合,优化整个测量过程.最后,采用此方法对汽车发动机气缸盖进行了快速逆向测量,并重构了计算机辅助设计模型.实验结果表明,该方法可以提高复杂结构零件的逆向设计效率与质量.     

逆向工程技术在箱体零件设计中的应用

将逆向工程技术应用于复杂薄壁箱体类零件的设计与制造,通过工业级光学3D扫描设备测量某减速器箱体结构的三维数据,在Geomagic平台上对点云模型进行修复与处理,明确了薄壁箱体类零件逆向设计的实现流程。以箱体结构封装模型为参照,分别对初始点云模型和CREO环境下的测绘模型进行质量分析,有助于提高箱体类零件的建模精度和质量,为复杂箱体类零件的逆向复制、产品改型及创新设计提供了重要依据。     

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。     

基于零件特征的逆向建模技术研究

在产品设计生产过程中,有些零件无法在设计阶段直接进行理论模型设计,需要根据现场实际情况先加工多件零件,并应用于产品装配,再按照加工实物开展三维模型设计,然后进行零件批量生产。经过测量方式设计的三维模型通常与实物误差较大。但是通过逆向技术能够获得精度很高的实物的三维模型。在飞机生产过程中,通过研究逆向建模技术,对实物进行逆向扫描,采集点云数据,并基于零件特征分析进行三维模型设计,这样既提升了三维模型的设计效率,又可以很高的精度保证三维模型与实物的一致性。该文在研究过程中,选取具有一定通用特征的钣金零件和机加零件作为实验对象,应用逆向扫描技术获得点云数据,基于零件特征进行三维模型设计,通过验证两类零件均满足设计和生产需求。逆向建模技术能够应用于飞机生产过程中的模型设计和零件制造。     

基于三坐标测量和3D扫描的凸轮逆向建模设计

在机械零件设计中,使用逆向工程技术,可以吸收现有零件的优点,进一步提升产品的性能和升级换代。文中以一个工程机械上面的凸轮零件逆向设计为例,介绍了基于三坐标测量和3D扫描逆向建模的产品研发过程,将三坐标测量精度高、激光三维扫描便于采集复杂曲面这二者特点相结合,最终达到了产品设计目标和要求。     

基于逆向工程的混合建模技术研究

基于逆向工程的混合建模是目前应用较为广泛的逆向建模方法。简要介绍了以软件Geomagic Studio和SolidWorks为平台的混合建模的一般流程,通过对由不同几何特征曲面组成的模型进行混合建模为例,详细介绍了基于点云的逆向建模,并对逆向建模得到的NURBS曲面进行正向建模最终得到产品的CAD实体模型。实例表明混合建模能融合正向设计与逆向建模的优势,具有较高的建模效率以及参数化修改功能,为复杂模型的逆向设计提供了一种新的解决方法。     

基于激光扫描的发动机凸轮轴盖逆向测量与建模

为对发动机凸轮轴盖这一复杂铝合金压铸件进行改进和质量检测,基于激光扫描进行了凸轮轴盖的逆向测量与建模。使用激光扫描仪获得点云数据,应用Geomagic软件对点云数据进行预处理,根据零件局部特征进行点云分割、坐标对齐、曲面拟合、草图绘制等操作。将基于激光扫描建立的模型与基于三坐标测量机测量建立的模型进行对比,确认最大偏差为±0.867 mm,表明所采用的逆向测量与建模方法满足精度要求。     

零件表面混合维建模理论、方法及其在产品装配质量预测中的应用

正零件表面的质量是产品性能分析与预测中不可或缺的重要因素,其几何形貌特征极大地影响了产品和零件的各种性能指标。在产品的设计和制造阶段,根据实际零件表面的局部测量数据评定其表面特征参数,模拟出该零件的表面形貌,体现真实零件的表面微观结构的特点和表面几何结构参数,分析并获得零件表面形貌对产品工作效能的影响规律,对提高零部件装配质量和产品性能具有重要的理论价值和现实意义。本文在对零件表面形貌建模及应用相关技术研究现状进行总结和分析的     

以线结构光视觉测量为基础的逆向工程技术探索

本文结合线结构光视觉测量和逆向工程技术的相关概念,对基于线结构光视觉传感器的三维表面测量技术进行分析和研究,提出了一种基于线结构光三维视觉测量系统和三坐标测量机集成测量系统的混合建模方法,以期能够为产品模型的几何形状重构提供帮助。     

基于特征分解的逆向建模技术研究

将组件分析的思想融入已有的建模方法,提出一种基于特征分解的逆向建模方法。将模型分解为规则特征和不规则特征,建立特征的组件关系,并以Geomagic Design Direct软件为平台,结合其特征提取功能拟合特征的实体,通过布尔运算建立完整的实体模型。运用特征分解的思路可建立包含原始设计意图的参数化计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)模型,且建模过程清晰、高效。基于特征分解的逆向建模技术为产品的快速建模和创新设计提供了一种系统的方法。     

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。     

基于多种反求方法集成的复杂结构零件测量过程规划技术

针对现阶段复杂结构零件在反求方案规划方面的不足,提出一种基于多种反求方法集成的测量过程规划技术。从功能需求出发并结合功能－结构－特征映射原理构建复杂零件的元特征解耦模型,提取元特征作为基本测量单元;进而利用模糊数学方法对元特征与测量方法之间的匹配优度进行评价,决策出单个元特征的最佳测量方法;结合方位面理论,研究了用于描述零件元特征总体分布特性的特征状态空间与描述测量方法有效范围的设备状态空间的定义方法;以设备状态空间为参照,通过特征状态空间的分解与重组,对最优测量方法相同的元特征集合进行划分,从而获得待测零件每次定位后可同时测量的元特征测量组;在此基础上,构建元特征组合测量方案综合评价模型,实现元特征测量的组合优化。对一款直列四缸汽车发动机气缸盖实施测量,并重构CAD模型。试验结果表明：该方法可有效提高复杂结构零件的逆向测量效率与质量。     

一种实现CAPP与CAD／CAM集成的方法

对目前CAPP与CAD集成技术进行了分析，提出了一种新的集成方法：工序化建模。工序化建模的定义为：按照零件加工工序，将零件的完整信息（包括CAPP信息）融合于零件几何特征中的一种特征建模方法。完成工序化建模需要两个步骤。首先是按零件加工过程完成零件几何模型的创建，几何模型的每一次变动都体现了每道工序的加工内容；其次是将相关的CAPP信息写入相应数据库系统中，融合于相应的几何特征中。可以使用现有的CAD系统和数据库系统完成工序化建模。工序化建模的过程不仅是零件几何形状建立的过程，同时也是工艺创建的过程。最后讲解了此方法在实际生产中的应用。     

基于逆向工程的风扇叶片逆向修复设计

利用Geomagic DesignX软件对风扇叶片进行逆向修复设计与建模结果偏差对比分析。结果表明,逆向技术作为零件开发设计的一种技术手段,可便捷地提取零件的关键特征曲线并快速建模,为零件的逆向开发设计提供一种新的思路与解决方案。     

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Geomagic的叶轮逆向建模与再设计研究

运用3D扫描技术,结合正、逆向建模软件,对复杂曲面类零件进行反求设计与再设计。首先对叶轮的外形特征进行数据采集和点云处理,然后通过Geomagic DesignX进行逆向数字建模,重构3D数字模型,并对重构的曲面进行精度与质量分析,最后对叶轮的再设计进行了研究。该研究可为叶轮的逆向设计、结构参数优化再设计提供一种技术手段。     

面向参数化设计的结构类产品正逆向混合建模方法

根据参数化设计的特点,对结构类产品的正逆向混合建模方法进行了研究。以减速箱模型重建为例,使用Geomagic Studio软件将模型表面的离散型数据转化为参数化曲面,并利用参数转换功能将曲面导入SolidWorks软件,将逆向所得曲面与正向建模方法结合,获取减速箱的计算机辅助设计(CAD)模型。应用正逆向混合建模方法可以获得切合原始设计意图、具有参数化修改能力的产品CAD模型,进而支持产品的创新设计。