逆向工程特征点提取与参数化建模方法研究

通过对逆向建模特点与参数化建模方法的研究,提出一种特征截面轮廓线提取与参数化设计的逆向建模新思路。首先,以Geomagic Studio软件完成对电动汽车车头扫描数据预处理,实现特征截面插入与特征轮廓线的提取,并在CATIA软件中进行曲率分析;其次,通过分析特征曲线曲率变化识别特征点,并测量出特征点三维数据;最后,运用Visaul Basic对CATIA进行二次开发,以特征点数据为参数,生成截面特征样条曲线,再进行曲面重构,实现参数化设计的逆向建模。结果表明:以Geomagic Studio与CATIA软件为平台,完成了截面插入和曲率分析,获取了特征轮廓线及特征点三维数据,实现了逆向特征提取与参数化设计相结合的建模方法。     

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。     

一种基于机器人的曲面测量、建模和加工方法

提出了一种基于机器人的卷曲类自由曲面的测最、建模和加T路径生成方法.本文采用结构光测量方法设计了一种基于机器人的自动测量系统,实现了自由曲面零件的表面测量.根据测量数据和零件的形状特点提出了一种新的建模方法,该方法首先采用提出的截面法直接提取点云的边界,然后利用射线与局部拟合曲面的交点获得有序的精整数据点,实现了NURBS曲面的精确拟合.最后,对重构的自由曲面采用等参数线法生成了加工路径.实际的算例和应用验证了本文方法的有效性和精确性.     

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。     

基于Geomagic Design X的复杂零件逆向设计方法研究

逆向设计是一种快速获得已有产品（或零件）数字化模型的方法,可用于产品的再创新设计,利用3D打印技术,可直观呈现逆向后的数字化模型。以一种曲面光滑的回力马车为研究对象,详细阐述了逆向设计中点云采集、模型处理、逆向建模及模型精度检测等流程。采用的逆向设计方式精确地构建出回力马车的数字化实体模型,满足设计要求,对其他类似零件的结构创新、模型重建及制造有一定的借鉴意义,对复杂曲面的产品设计与制造也有一定的参考价值。     

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。     

逆向建模截面特征提取技术研究

截面特征的提取是基于特征逆向建模方法的重要内容。为解决低效率截面特征提取技术对逆向建模整体发展的制约,论文着重研究了其提取理论与实现方法,并通过实例验证了在商业软件环境下截面特征提取方法的准确性和高效性,具有现实的意义。     

逆向工程中的参数化建模技术及应用

逆向参数化建模方法是在逆向工程的基础上,加入参数化技术形成的一种新的建模方法,该方法不仅有利于提取原始设计信息,重建更为精确的CAD模型;而且易于实现模型的参数化修改,推动产品的创新设计。简要介绍了逆向工程的概念和逆向参数化建模方法,以汽车后视镜为例,利用Geomagic Studio软件对扫描点云进行处理,拟合出特征识别后的初始曲面。通过参数转换功能把初始曲面导入Solidworks中进行编辑,最后得到汽车后视镜的参数化模型。实践表明这为反求模型的参数化建模提供了一种切实可行的方法。     

基于CMM和光学扫描的集成测量与混合建模

针对现阶段复杂零件在逆向测量与建模上的不足,提出了一种基于CMM和光学扫描的集成测量与混合建模的技术。对复杂的零件,首先将其表面划分为规则特征和非规则特征,分别对其应用两种三维测量技术获取产品表面数据,然后各自进行建模,再将两部分模型坐标系对齐,利用布尔原理进行裁剪,最终得到产品的CAD实体模型。通过此方法对复杂零件实现了集成测量和混合建模。实验结果表明,该方法可以提高复杂零件在集成测量下的逆向设计的效率和质量。     

复杂失效零部件模型重构研究

针对失效零件模型重构问题,提出了利用正、逆向建模方法对具有复杂曲面的失效零件进行三维模型修复及重构.此方法为处理无设计图纸或者设计图纸不完整的失效零件的模型修复提供了新的思路,同时,该方法对已修复零件的计算机辅助检验也具有一定参考价值.最后结合实例说明了使用本方法提高了失效零件的建模效率.     

逆向工程中曲面零件的快速成型方法探究

以结构复杂的曲面类零件为研究对象,着重介绍了该零件的逆向建模,三维检测及快速成型这三个过程。通过对曲面类零件进行三维扫描、点云处理、逆向建模、三维检测和快速成型等试验设计,得到了表面质量高,精度高的新产品,实现了现有产品的快速更新换代,并且提出了一条基于逆向工程的产品设计,检测及快速成型的路线。此方法提高了设计效率,降低设计成本,缩短研发周期,便于定制化生产和工业化改造。     

基于特征的曲面钣金零件三维参数化造型研究

为了保证典型曲面钣金特征的数据信息不会随着曲率的不同而发生改变,提出了一种由程序驱动的基于特征的曲面钣金零件三维参数化造型技术。分析了复杂曲面钣金零件的基础模型建模要求,并在总结造型方法整体框架的基础上,给出了实体建模与三维参数化设计的具体实现方法。通过对曲面加强槽的三维参数化造型,验证了该方法的准确性与通用性。     

基于逆向工程的汽车前围板曲面重构

介绍了汽车前围板零件的逆向设计流程,重点分析了该零件的点云数据测量方法及CAD模型曲面重构,总结了逆向建模过程中的一些常见问题。通过RE技术实现了前围板曲面的快速建模,显著地提高了产品研发效率。     

基于截面特征约束的涡轮叶片重构技术

为了解决涡轮叶片在其产品改型、气动优化、叶片修复等实际工程问题需要建立实物数字化模型的问题,采用截面特征技术与二维草图约束功能相结合应用于模型重构。针对涡轮叶片几何特征和气动设计要求,将涡轮叶片点云切片截面曲线分层表达为曲线元并分段进行差值拟合,基于二维草图约束技术对截面曲线进行几何特征约束,构造出满足约束条件与数据点逼近的最优曲线并放样生成曲面。结果表明,基于截面特征的反求工程技术与二维草图曲线约束优化技术相结合,可以快速、准确构造出复杂曲面,提高了逆向建模的效率,为快速重构模型提供了一种方法。     

复杂曲面类模型的逆向建模技术的研究

为了缩短零件的开发周期,用逆向工程建模和创新已经成为一种越来越受欢迎的方法。逆向工程在没有零件CAD文件的情况下,能够迅速重新构建现有经典的设计并开发新设计。以游戏手柄为例,从原始点云数据采集、点云数据的编辑、逆向建模(CAD模型的重构)以及产品CAD模型的质量分析四个方面介绍复杂曲面类模型的逆向建模过程。     

以UG为平台的逆向工程数据处理技术

基于UG基础平台,应用逆向工程点云切片数据提取理论开发逆向工程模块.通过建立多个与点云数据相交截面,提取点云数据的特征边界点,再将特征点拟合成线,线拟合成面或体.实例显示该模块能有效地从散乱点云数据中提取特征点,实现在UG环境下逆向建模.该方法也解决了UG从部分逆向软件导入后数据不能编辑、修改的问题.     

基于Gemagic Design X的机油泵零件逆向建模

以机油泵零件为研究对象,应用Geomagic Design X软件进行了数字模型重构、关键建模环节分析设计,并对获得模型特征进行了偏差数据对比分析。其结果表明:该建模方法可良好的保证所求模型的精准度,完整性,曲面精确性及光顺度均能得到保障,此方法适用于复杂零件的逆向反求。     

基于三角化模型截面线提取产品特征线的四边域曲面重构

提出了基于三角化模型截面线提取产品特征线的四边域曲面重构的方法.该方法不但对特征点提取进行了降维简化,把在三维数据点云中直接求取特征点,转化为在截面线上求点,而且综合了三角曲面法快速、灵活、边界适应性好和四边曲面法精确、光顺的优点.     

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。     

NX中曲面特征"通过曲线组"的应用实例

在机械设计中经常会遇到一些形状不规则的零件,这些零件用普通的二维图不易表达,因此需要用到三维建模进行设计,本文将介绍用NX10.0中曲面特征“通过曲线组”在机械设计中应用的实例。文中分析了模型的形状特征,提出了建模方案;介绍了在使用“通过曲线组”时,两个截面形状分别是矩形和圆的情况下,对圆截面的处理方法。此外还介绍了艺术样条的使用方法。