基于Geomagic的汽车灯罩逆向造型研究

反求设计与制造是逆向工程的重组成部分,以某汽车灯罩为研究对象,首先利用三维光学面扫描系统对零件进行测量,获取三维点云数据,然后利用GeomagicStudio对点云数据进行处理,进行曲面重构,并对重构的曲面进行分析和优化,得到实物原型的CAD模型。     

基于激光点云数据的叶片型面三维重构

在四坐标叶片型面检测基础上,提出基于激光点云数据的叶片型面三维重构方法。激光位移传感器对叶片型面进行多视角扫描采样,快速采集叶片型面海量点云数据。运用由点到线到面的数学建模原理,先基于端点一阶导矢连续法拟合出光顺NURBS曲线,再依据分片能量法构建辅助曲面拟合出光顺NURBS曲面,最后对分片NURBS曲面进行统一描述,构造出精确光滑的叶片型面,实现叶片型面的三维重构。实验结果表明：采用该方法实现对各类叶片复杂型面的三维重构,重构误差均<0.015 mm,能够满足精密零件的测量需求。     

贵州少数民族文化遗产的逆向工程应用研究

以少数民族文化遗产的保护和开发方法研究为目的,从实物测量、三维CAD模型、曲面模型评价体系、CAD模型重建等方面详细阐述了逆向工程技术在文化遗产保护方面的应用.选用有代表性的贵州少数民族文物--布依族酒壶、水壶以及木制傩戏面具作为研究对象,采用Hiscanner 激光扫描测头对其进行数据采集,扫描得到的点云数据可刻录到光盘上作为文物数据永久保存;更进一步地,采用目前流行的逆向工程软件Geomagic studio对点云数据进行数据精简、数据滤波、数据修补、提取特征线等处理后得到NURBS曲面;为保证曲面模型重建的精度,在曲面重建模型后对其误差评价,通过控制误差的方式指导曲面模型重建,使重建的文物曲面模型能真实完整地反映原状;最后,在功能强大的三维造型软件Solidworks中导入重构的NURBS曲面进行曲面缝合、放样等,将其生成实体CAD模型,并对模型的局部特征进行适当的再设计以实现文物实体模型的优化.对该模型进行快速成型制造可得到文物复制品或成品模具,即实现逆向工程技术在文化遗产保护中的应用研究.逆向工程技术应用于少数民族文化遗产文物保护是一个全新的课题,该项技术的应用能进一步推动文化遗产保护措施的发展,也能为类似课题的研究提供借鉴.     

基于逆向工程的明代圈椅模型重构与设计创新

目的 通过数字化模型的重构降低圈椅三维建模的难度,缩短以明代圈椅为原型进行设计创新的周期。方法 基于逆向工程技术、三维激光扫描仪和Imageware反求软件,获取圈椅的三维数字化点云数据,借助Pro/Engineer软件进行结构优化设计,形成圈椅的数字化原型。对圈椅的椅圈、靠背等零部件进行创新设计,通过组合重构的方式形成全新的圈椅形态。结论 借助逆向工程对传统家具进行设计创新不仅有益于明代圈椅的传承,并在减低设计创新成本,缩短设计周期方面也具有重要的意义。     

基于条纹投影的复杂曲面测量技术

如何快速、高精度地测量复杂曲面的三维轮廓是目前的一个热点研究方向。与现有的测量方法相比,条纹投影轮廓测量技术具有非接触测量、测量速度快和重构点云密集等优点,在逆向工程等领域得到了广泛的应用。本文搭建了基于条纹投影轮廓测量技术的复杂曲面测量装置,并且对相位误差标定及补偿、投影仪精确标定、高阶系统模型简化以及有效点云快速识别等条纹投影轮廓测量的关键技术进行了深入地研究。最后使用该装置进行了叶片表面轮廓测量实验,实验结果表明,本文设计装置的测量偏差最大值不超过0.05 mm。     

逆向工程在增材制造领域的应用技术研究

<正>基于增材制造的建模逆向工程技术是指在没有设计图纸以及三维模型的情况下,用一定的手段获得实体产品的点云数据,然后根据测量数据采用三维几何建模方法重构实物三维模型的过程,并对重构的曲面进行在线精度分析、评价构造结果,最终生成适用于增材制造的标准模板库(STL)数据,据此进行3D打印成形。基于增材制造的成分逆向工程技术是指在不清楚合金成分的情况下,     

汽车车模覆盖件逆向工程中数据重构和优化

该文通过汽车模覆盖件点云数据测量,点云数据的对齐和曲面模型重构这一实例,介绍逆向工程技术在自由曲面零件构建中的应用。重点介绍了点云数据处理的原理和方法,论述曲线曲面的数学模型和对齐原理,分析误差产生的原因同时对结果进行了优化。     

基于逆向工程的翻领成型器设计

:利用逆向工程技术对具有复杂曲面的翻领成型器进行了设计,采用三维激光扫描设备和逆向工程软件,经过数据预处理、曲面重构等过程,得到翻领成型器产品的初步结构模型,然后把得到的三维模型导入三维造型软件中,进行相关的结构再设计,为翻领成型器提供了一种新的设计思路.     

三维数字重建在青铜器修复中的应用研究

如何利用数字化手段将文物碎片进行三维重建是当前考古学家和历史学家关注的问题。利用三维激光扫描仪获取了青铜器陶范残片的数据,利用人机交互的方式去除噪声点,利用变分法的隐式曲面建立点云数据的曲面,利用最邻近点法实现点云数据的转换,利用分形插值的方法进行三维曲面上的空洞修补,利用逆向工程和三维建模软件调整陶范模型的形状、纹饰、结构,对陶范进行反转法线处理,得到青铜器碎片。然后计算旋转轴,将青铜器碎片沿轴均匀排列,得到三维青铜器模型,并对缝隙进行修补。运用二维图像处理软件对需要进行纹理映射的纹饰进行修订,最后利用三维打印软件修复转换过程中的片面破损,并进行三维打印,得到真实的青铜器样本。从得到的青铜器来看,纹饰完整,器形规整,完全满足设计的要求。     

基于MATLAB对三维激光扫描数据的精度评定

针对三维激光扫描存在对扫描精度难以评定的问题,该文提出了1种基于(结合)MATLAB的三维激光扫描数据的精度评定方法。首先,对三维激光扫描测量的数据进行预处理,获得被扫描体表面的点云数据;其次,切割被扫描体的点云曲面,获得点云剖线;再次,通过MATLAB拟合点云曲线,将其转成离散点位;最后,依托TS30高精度的特点,对三维激光扫描数据进行精度评定。     

人体鼻子反求模型的注射成型CAE分析与优化

针对人体软组织修复体的注射成型特点,以人体鼻子为对象进行修复体注射成型过程分析.应用逆向工程技术测量人体鼻子的三维点云坐标,将离散的三维鼻子点云数据经过精简、滤波和特征轮廓提取等方法进行曲面重构,反求出NURBS曲面模型.将该模型进行网格划分,并用有限元方法对人体鼻子修复体注射成型过程中产生的翘曲缺陷进行模拟仿真分析.利用正交优化法对成型工艺参数进行优化,从而获得最优工艺参数组合.计算结果表明,优化后的成型工艺参数使制件的翘曲值大为减小,提高了制件的质量,满足实际制件的精度要求.     

基于逆向工程的三维测量技术的研究

本文提出一种基于逆向工程技术的复杂曲面产品快速制造技术,主要通过3D激光扫瞄测量设备获取曲面数据,根据曲面特征对测量数据进行除噪、压缩、规则化处理,利用曲面型值点直接作成NC刀路。该方法有效避免了繁杂的曲面重构过程,提高了复杂曲面产品制造的效率。     

Creo 2.0软件在烟枪底板零件加工中的应用

针对烟枪底板零件喇叭口形曲面,数控线切割加工后,指定截面线轮廓度超差的问题。通过深入分析和掌握烟枪底板零件设计造型原理,结合对数控慢走丝线切割机床上下异形加工原理,实施逆向工程,即应用三维建模软件Creo 2.0,构建数控上下异形线切割加工的数学仿真模型。通过对比分析,找到症结。最终获得理想的上下异形加工参数。使用参数进行数控线切割上下异形加工,喇叭口形曲面指定截面轮廓度达到设计要求,零件加工难题解决。     

产品设计中逆向工程技术应用研究

目的运用逆向工程技术对工艺产品的造型与结构进行时效性的分析。方法由三维扫描进行模型数字信息采集整理,计算机辅助设计修复表面,完成NURBS曲面,重构模型实体,生成准确模型数据,通过三维打印输出模型文件。结论工艺产品电子香薰机的成功开发,主要采用逆向工程技术方法,就其设计途径与程序,对现代工艺产品创新设计具有良好的理论意义和应用价值。     

Leitz高精度CMM在逆向工程测量技术中的应用

阐述了逆向工程测量技术原理、测量方法。通过使用Leitz高精度三坐标测量机对复杂曲面进行扫描,输出图形数据和实际扫描点坐标,为后续建模提供大量精确的点云数据。本文介绍了Leitz高精度三坐标测量机在逆向工程测量技术中的应用。     

基于深度扫描仪的高辨识度三维人体模型重建方法

3D照相打印馆人像的打印质量取决于3D扫描获得的三维人体模型的辨识度.然而,由于现有3D人体扫描仪价格昂贵、操作复杂等原因,使得3D人像打印成本高、耗时长和打印精度较低.针对这些缺点提出一种基于深度扫描仪重建高辨识度三维人体模型方法.利用多组深度扫描仪分工协作、优势互补,分别获取高辨识度的人体面部五官点云数据,上半身与全身表面轮廓点云数据.然后,通过引入特征点和改进的最近点迭代法将采集到的三组点云数据进行对齐、替换、拼接,将拼接后的无拓扑关系的点云数据进行曲面重构即可获得高辨识度的三维人体模型.该方法的扫描时间较短,以较低的成本构建了具有高辨识度的三维人像模型.     

具有复杂内腔和外形的斗齿快速逆向设计

为了获得某型挖掘机斗齿点云逆向造型的实体化模型和CAD工程图样,研究了斗齿点云快速实体化的方法.采用基于“曲面重构-实体化-工程图”的逆向设计途径,提出把对精度要求高的内腔和销孔部位及对精度要求一般的斗齿外形分别用Imageware及Geomagic Studio软件完成曲面重构和基于Pro/E软件完成曲面合并和实体化的逆向策略,介绍了斗齿点云的数据分割、曲面重构与合并、实体化以及其工程图获取过程中的主要过程和方法.研究结果表明：对于型面数量多而复杂的斗齿,曲面逆向工具的选取及点云的数据分割方法是否得当是决定曲面和实体模型重建效率和成败的关键,通过恰当选择逆向策略和工具,合理简化点云的分割、曲面重构与合并以及实体模型的建立等,可显著提高逆向设计效率.     

集成逆向工程系统的开发与研究

本文介绍了逆向工程理论，建立了一个基于激光三维测量的集成逆向工程(Integrated Reverse Engineering，IRE)系统模型，并对其关键技术进行了深入研究。该系统首先利用先进激光测量方法对实物进行三维数字化处理，借助专用的曲面重构软件及CAD系统反求出实物的CAD模型，然后再按照传统的制造流程生产出产品或原型。     

一种针对蜂窝芯外形曲面特征的测量方法

针对蜂窝芯外形曲面特征测量过程中出现的数据不完整、精度低等问题,提出一种基于三维光学扫描的测量方法。首先在蜂窝芯外形曲面紧密贴合覆盖层,以覆盖层外形特征代替蜂窝芯外形曲面特征,然后采用三维光学扫描技术采集覆盖层外形的点云数据。通过计算点云数据的法向矢量,并在矢量方向偏置覆盖层厚度,从而获得蜂窝芯曲面特征的轮廓数据,完成蜂窝芯外形曲面特征测量。通过对某型号蜂窝芯材料的测量,证明该方法的可行性和精确性,具有实际工程应用价值。     

CAx技术在人体股骨逆向工程中的应用

应用逆向工程原理,通过对活人股骨的CT图像数据进行选取和边界识别,建立不同扫描层的边界曲线并最终拟合成人体股骨曲面,在Pro/E软件中对曲面进行拟合及实体化处理得到三维实体模型并与假体进行装配,然后通过Pro/E与ANSYS的接口将数据导入ANSYS中作进一步分析.