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。     

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。     

汽车发电机端盖的快速原型制造研究

针对端盖外形特征及逆向重构中误差的主要来源进行了分析,为了获取较为精确的端盖实体模型并提高多孔类零件的建模效率,采用正逆向混合建模技术完成端盖的模型重构。重构中对端盖边界及深孔位置运用二次正向设计的方法修正了端盖在逆向建模中的误差,通过对重构后点云模型的精度校验验证了该方法的有效性,并借由3D打印技术得到了端盖的实物模型。     

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.     

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。     

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。     

基于截面草图和规则特征提取的混合建模

在逆向工程中,以还原设计意图和面向再设计为主要目的的逆向建模方法是最近十多年以来的研究热点。对几种目前应用比较广泛的逆向建模方法的特点进行了分析,提出了基于截面草图和规则特征提取的混合建模方法,详细介绍了该混合建模方法的优势。以建模软件Geomagic Design Direct为平台,通过实例验证了该混合建模方法的准确性,为基于逆向工程的几何形状重构和再设计提供了一种快速、有效的解决方法。     

基于Imageware软件的汽车内饰逆向设计方法

本文围绕汽车的内饰逆向设计方法展开论述,针对在Imageware软件基础上进行设计的汽车逆向内饰方法,通过对内饰产品点云的处理,曲面的构建,曲面的质量检测等方面对逆向设计的方法和软件运用进行阐述。     

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。     

基于CATIA逆向工程的SUV后围保险杠曲面造型设计

基于CATIA曲面逆向理论基础,在无图纸情况下先根据SUV后围保险杠的曲面特征,采取了对点云进行分块、基于特征曲线构建曲面以及控制点调面等方法和技巧进行了保险杠曲面的逆向重构。之后在重构曲面的基础上运用正向设计方法完成曲面再创新设计。经曲面质量评价和装配检测,改进后的保险杠符合曲面光顺性要求且与其它部件衔接良好。实践结果表明,在无数据的情况下,运用此方法能够大大提高对原有产品改进和创新的效率。     

JK—1型建筑卷扬机的改进设计方法

JK—1型建筑卷扬机是一种广泛使用于建筑行业的提升设备.作者运用现代设计思想和方法对此进行了改进设计.本文着重介绍了功能分析、形态分析以及技术—经济评价法在改进设计方案制定、筛选和确定中的应用.最后给出了最佳方案与结论.     

汽车后视镜逆向工程应用设计

逆向工程(反求工程)是利用对实物测量的数据重新构造实物的计算机模型,然后利用CAD/CAE/CAM等计算机辅助技术进行分析、再设计、再加工的过程。针对汽车后视镜实施逆向工程,在给出其具体过程的同时,给出了自动、手动两种曲线(曲面)拟合的方法与过程,在产品设计与改进中具有极强的借鉴意义。     

数控机床造型的再设计

根据我国机床造型设计发展现状,提出了符合我国国情的机床产品造型再设计的观点.结合工业设计基本理论,通过色彩、形态、宜人性分析数控机床造型的优缺点,总结出数控机床造型设计原则,提出了切实可行的数控机床造型再设计方案.在此基础上,以两台数控车床为例进行了造型的再设计.     

Detecting re-design area for increasing manufacturability of drilling and three-axis pocketing operations

The intensive competition has forced the manufacturing industry to improve product quality and production efficiency, and meanwhile reduce production cost. Detecting potential manufacturability problems in early design stages would prevent unnecessary cost involved in re-work and/or re-design activities at later manufacturing stages. This paper presents an algorithm for determining re-design areas to feedback the designer when the design model involves machining holes and pockets using a three-axis computer numerical control machine. The algorithm takes into account the various sizes of tools and tool holders, and therefore allows a designer to test the manufacturability of their available cutters on their design models. A color-based obstacle-detecting method, based on layer-slicing of re-design areas, helps a designer to re-evaluate a design model for increasing manufacturability. Practical examples are provided as the output of the process.     

机械运动方案相似设计研究

概念设计是产品开发过程中的决定性阶段 ,机械运动方案设计是机械产品概念设计的关键内容。本文提出了机械运动方案相似设计理论和方法 ,并对构造相似元、计算相似度、实例再设计等关键技术进行了研究 ,给出了相应的解决方法     

逆向工程应用中的技术集成及优化再设计

介绍了逆向工程的意义、应用领域、过程及其关键技术。以具体的实例阐述了多项技术的集成应用,对复制结果进行了优化设计,并指出优化再设计是逆向工程的灵魂。     

自由曲面反求工程关键技术

介绍了反求工程的关键技术及研究方法,总结了反求工程中的数据处理方法及三维CAD模型的建模过程。论述了真实产品零件转变成工程概念模型,以及实现再设计的全过程。     

A knowledge-based manufacturing and cost evaluation system for product design/re-design

Various research studies have concluded that most new design projects are actually re-design activities. This re-design may be for improvement or for reprovision of existing products. Most research efforts for providing computer tools for supporting conceptual or early design mainly concentrated on the design of new products. In practice manufacturing plans generated when an order was placed may quickly become out-dated as the manufacturing environment and constraints often change. It is therefore equally important to regenerate manufacturing plans and re-evaluate design every time a product is changed, re-designed or reordered. This project focuses on manufacturability analysis and provides re-design support for conceptual design of discrete single-piece mechanical parts with emphasis on machined processes. This limitation of implementing the prototype system for re-design activities is not a system design or methodology restriction. The condition has been imposed by the authors as a prelude to validating the system and its results. A novel hybrid approach using a combination of sequential flowchart logic and an expert system has been developed which uses a user-defined feature tree as the input for its analysis. The system allows the designer to estimate manufacturability according to criteria of time and cost, and also to explore different scenarios of parametric variation in the design. A case study has been presented to validate the system’s practicality and usefulness.     

Developing a PDM/MRP integration framework to evaluate the influence of engineering change on inventory scrap cost

Quick response to market change has become a critical strategy for businesses in the global competitive environment. Since product design usually occupies a major time period of the product development process, shortening the time spent in the re-design stage has become an important issue for businesses. In this research, an environment integrating a PDM and an MRP application was proposed. By applying the concepts of Activity Based Costing (ABC), this environment can be used to support designers in a part re-design project to analyze inventory scrap costs. Using ARIS software, an eEPC model describing the re-design process in PDM, as well as the scrap cost analysis process, was developed. The major function of this integrated environment is to support the designer in making quick and proper decisions to reduce the inventory scrap cost of existing parts during the product re-design project.     

汽车整车逆向设计内容总结及正向设计流程探讨

分析了逆向设计与正向设计的差异,给出了逆向设计的一般流程,并结合汽车设计特点,论述了汽车逆向设计对于企业积累设计知识、明确产品定位、实现快速开发的重要性,在此基础上,将汽车逆向设计工作按内容不同细分为几个阶段,并概括总结了汽车逆向设计各阶段的主要内容。分析指出了如果汽车设计开发中逆向和正向设计之间流程设置不当,将不可避免地会给汽车正向设计带来隐患,并给出了融合汽车正向设计与标杆车逆向设计的流程建议。