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Geomagic的曲面CAD模型重构

随着逆向工程的发展,越来越多的产品采用逆向制造。以冲压件为例,讲述了Geomagic、UG软件进行逆向参数化建模的设计思路和应用特点。使用Geomagic软件将获取的制件表面数据进行预处理,并基于NURBS曲面对制件进行自由曲面重构及误差分析,最后在UG中完成曲面局部重构及实体建模。表明,应用Geomagic、UG软件相互结合,可以进行曲面快速重构,大大缩短了设计周期,提高了研发效率。     

基于Geomagic Studio和快速成型技术的产品设计

介绍了逆向工程技术的概念和工作原理。采用光学激光扫描仪采集了汽车吸尘器壳体的点云数据,利用Geomagic Studio 13软件对点云数据经过点云预处理、多边形阶段、参数化曲面设计等处理阶段。将得到的曲线组和曲面模型导入Pro/E软件,构建CAD模型,使用快速成型机完成产品模型的三维打印。整个逆向建模过程周期短,产品精度高误差小,能快速有效地完成单件产品的创新设计和生产制造。     

基于逆向工程的CAD模型重构

CAD模型重构采用逆向参数化建模方法为产品后续分析、制造提供了数学模型,成为了设计新理念,因而被广泛应用。以花瓣、蝎子为例,讲述了UG、Imageware和Geomagic Studio三个逆向设计软件重构的过程。分析了三者的设计思路和应用特点,总结了各自优势及差异性,对构建参数化模型过程中的关键技术进行了分析,提供了一定的参考价值。     

船用螺旋桨的逆向建模研究

为了缩短船用螺旋桨的再设计周期,降低再设计难度,针对船用螺旋桨提出了一种基于逆向设计软件Geomagic Design X和三维建模软件UG的逆向建模方法。详细介绍了螺旋桨的逆向建模过程和主要操作流程,通过比较放样和面片拟合生成叶片NURBS曲面的方法和原理,得到一种合适的叶片曲面作为叶片重构的基础。采用Geomagic Quality软件对螺旋桨进行整体精度分析,结果发现螺旋桨重构模型和螺旋桨点云数据之间的偏差在允许范围之内,验证了此螺旋桨逆向建模方法的可行性,同时为类似的逆向建模提供了思路。     

基于形态分析法的逆向参数化建模

近年来,随着逆向工程的发展,逆向参数化建模在产品创新设计中起着越来越重要的作用。通过对形态分析法进行分析、改进,以实现与逆向参数化建模相结合,提出基于形态分析法的逆向参数化建模方法,并详细介绍了这种逆向参数化建模方法的优势及其一般流程。以逆向参数化建模软件Geomagic Design X为平台,通过对电热水器控制板进行基于形态分析的逆向参数化建模及误差分析,验证了该建模方法的优势,为产品的逆向创新设计提供了一种有效的建模方法。     

易拉罐印刷机用滚筒的逆向建模研究

为了缩短易拉罐印刷机用滚筒的再设计周期,降低企业设计成本,现针对易拉罐印刷机用滚筒提出了一种基于光笔便携式三坐标测量机接触式数据采集和三维建模软件UG的逆向建模方法.详细介绍了滚筒的数据采集、逆向建模、精度分析等过程,以滚筒三维CAD模型作为标准,对采集的数据进行不确定度来源分析和评定,并使用Geomagic Quality软件对滚筒进行精度分析,结果发现逆向完成的滚筒重构模型和检测出来的数据在允许范围内,验证了滚筒逆向建模方法的可行性,为类似大尺寸产品的逆向建模提供了参考.     

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Geomagic软件的汽车保险杠逆向工程设计

介绍了逆向工程的含义、基本工作流程及Geomagic软件的功能特点。针对汽车保险杠的特点,利用三维坐标测量仪,测出汽车保险杠的点云数据,然后将测量的点云数据用Geomagic软件进行各项优化处理,包括减少噪声点、点云数据的采样和在点对象上创建多边形网格及NURBS曲面,然后利用UG软件的曲面造型功能,做出汽车保险杠的CAD模型。实现了汽车保险杠由实物到点云、再由点云到三维模型的快速逆向设计。     

基才Geomagic软件的汽车保险杠逆向工程设计

介绍了逆向工程的含义、基本工作流程及Geomagic软件的功能特点。针对汽车保险杠的特点,利用三维坐标测量仪,测出汽车保险杠的点云数据,然后将测量的点云数据用Geomagic软件进行各项优化处理,包括减少噪声点、点云数据的采样和在点对象上创建多边形网格及NURBS曲面,然后利用UG软件的曲面造型功能,做出汽车保险杠的CAD模型。实现了汽车保险杠由实物到点云、再由点云到三维模型的快速逆向设计。     

基于UG的斜齿轮三维参数化设计方法——扫描成型法

提出一种斜齿轮三维参数化通用设计方法———扫描成型法。该方法利用UG软件的相关功能 ,生成斜齿轮的端面和法面轮廓线 ,并沿螺旋线扫描获得斜齿轮廓面 ;通过对造型实体进行裁剪操作生成单个轮齿 ,然后通过布尔运算获得完整轮齿 ,最终实现对斜齿轮的计算机辅助三维实体造型     

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UG NX的汽油机装饰板逆向造型建模的工艺设计

介绍了板类件逆向造型建模的过程。应用UG NX软件,通过数据采集、建模、数模成型实现了汽油机装饰板的逆向设计。     

逆向工程技术在石油钻采工具开发中的应用

通过对新疆某油田所使用的扩孔钻头的扫描及三维模型重构的应用实例,介绍了逆向工程在工程产品开发中的应用;论述了利用逆向工程软件Imageware对扩孔钻头的点云数据进行处理和构造曲面过程,利用三维软件UGNX进行三维造型的过程,以及利用逆向工程技术检测加工后的扩孔钻头加工精度的方法。     

二次开发UG实现通用零件的参数化设计

本文以常用标准件和非标件的三维零件库开发为例,阐述了以UG软件为平台,综合运用UG二次开发工具和数据库技术,实现通用零件参数化设计的方法。     

基于数据直接传递的摆线轮参数化设计

为了解决AutoLISP参数化设计产生的摆线轮二维廓形在UG环境下快速生成实体模型的问题,提出了基于数据直接传递的建模方法,利用UG建模模块中样条曲线的文件功能读入AutoLISP函数运行得到的数据,在UG环境中直接生成二维廓形,并通过拉伸和其他特征操作快速得到摆线轮的三维实体模型,从时效上解决了图形数据从一种环境向另一种环境中的转换.     

基于三维扫描和3D打印的鼻套模具制作关键技术

为解决喷火表演鼻子容易烧伤的问题,运用三维扫描技术进行反求设计,并用3D打印方法制造。首先,使用三维扫描仪获得鼻子部位扫描曲面,运用Meshmixer软件对曲面处理得到鼻子三维数字模型;其次,绘制鼻套设计所需三维模型并与鼻子三维模型进行布尔运算,得到鼻套模具三维模型,将模型数据导出为切片软件可识别的STL文件;然后,设置熔融沉积成型3D打印机参数、添加外部冷却设备,以聚乙烯醇(PVA)为打印耗材,对鼻套模具进行打印;最后,使用硅胶浇注、热水溶模的方法得到一体成型的鼻套模型。结果表明:该方法能够有效应用于鼻套模型的制作,实现三维扫描曲面壳体到模具实体的转化,为类似产品的制造提供了一种方法。     

基于UG的双联齿轮参数化设计

双联齿轮的齿形轮廓形状复杂,参数驱动化设计困难,文中运用参数化三维软件UG．对圆柱直齿轮进行三维建模。通过模型模块中的规律曲线,建立齿形轮廓,通过与齿根圆柱布尔运算、拉伸、引入特征阵列等命令,建立双联齿轮三维模型,达到了改变基本参数,立即得到相应的双联齿轮三维模型的参数化驱动化设计。     

UG、Imageware在逆向工程三维模型重构中的应用研究

逆向工程技术是现代产品设计的一种重要手段,是消化和吸收先进技术的一种新方法,是先进制造技术的主力.三维CAD模型重构是逆向工程中的关键步骤.介绍了逆向工程的概念以及关键技术,全面分析了UG软件在逆向工程中的应用特点以及分析了利用UG进行曲面构造的方法和过程,总结了Imageware在数据点云处理优势以及进行数据处理的过程.利用学校现有的LSH-600型非接触式的三维激光扫描仪采集了汽车车身零件的几何数据,并详细介绍了数据采集的过程.最后结合Imageware和UG各自的优势,以汽车车身零件的三维模型的重构来讲述模型重构的过程.