衢州高精度逆向造型方案设计

问题的提出由于零件形状十分复杂，很难准确地在CAD软件上设计出实体模型通过手绘或手工捏塑来设计产品，其原型很难完全在CAD软件中体现在没有图样和参数情况下，用传统方法仿制产品困难也不够准确计算机模型比实体模型缺少“真实感”和可“触摸性”市场上的许多三维CAD软件可能对某些产品造型设计而言，并不十分适用计算机模型本身也需要检验，市场调研、设计要求，设计制造产品，正向设计是由未知到已知，由想象到现实的过程已有的产品信息消化、理解、再创新，新产品逆向工程是已有设计的设计。逆向设计可以加速新产品开发的进程。衢州高精度逆向造型方案设计

    逆向工程的设备随着计算机辅助设计的流行，逆向工程变成了一种能根据现有的物理部件通过CADCAMCAE(计算机辅助工程)或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。逆向工程的过程采用了通过丈量实际物体的尺寸并将其制作成3D模型的方法，真实的对象可以通过如激光扫描仪，结构光源转换仪或者X射线断层成像这些3D扫描技术进行尺寸测量。逆向工程能在拥有现有物理部件之上，利用激光扫描仪、结构光源转换仪或X射线断层成像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量，再通过CADCAM、CAE或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。测量原理三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的有效的方法之一因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很大的区别。将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。 衢州高精度逆向造型方案设计通过逆向工程方法对零件进行复制，以再现原产品或零件的设计意图，并可进行产品的再创新设计。

    工业产品的传统开发方式基本上都是根据市场的需求.先进行产品构思，确定产品的功能与技术指标，再进行各个组件的具体设汁、制造、组装测试等。每个组件通常都保留有原始的CAD设计图.这种开发模式被称为“预定模式”，此类开发工程称为“正向工程”。然而，随着工业技术水平的提升和人民生活水准的提高，除了产品的质量、功能外，产品的几何造型日益受到人们的重视，成为吸引消费者的优先。因此，外观造型的优劣，直接影响产品的价格与其竞争力目前，在工业设计中，产品的外观造型往往由设计师们先通过手工方式塑造出模型。例如:蜡模、木模、石膏模、塑料模等等。然后利用3D数字化测仪准确、快速地取得点云图像，经过曲面构建、编辑、修整后，再导入一般的CAD/CAM系统。再由CAD/CAM计C加工路径，通过CNC加工设备制作出模具。也可先以快速原型机将样品模型制作出来，然后再以快速模具进行产品生产这种方式称为逆向造型。此类工程也被称作“反求工程”或“逆向工程”。目前已广泛应用于汽车、家电、玩具、艺术品等许多产品的开发设计中，也经常用来对某一产品进行仿制、复制。逆向造型的特点是能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件。逆向造型遵循:点一面一体的~一般原则。

    逆向工程流程：三维扫描:用三维扫描仪对实物进行高精度三维测量，得到三维点云数据，输出ASC及STL文件。曲面重构:利用Geomagic、Imageware、Rapidform、Copycad等逆向软件和Catia、Pro/e、Ug等设计软件读入扫描数据，对其进行数据重构。数控加工:用三维软件重构数据进行数控加工出成品。或快速成型加工:扫描仪得出STL数据直接进行快速成型加工。三维反求设备发展现状：代反求设备:三坐标测量机。精度高、体积较大、采集速度慢、测量范围受机械行程限制、设备维护成本高。第二代反求设备:激光扫描设备。投射线激光，采集速度慢、测量范围受机械行程限制、扫描死角多，测量数据无法编辑、无自动拼接测量数据。第三代反求设备:白光光栅式三维扫描仪。具有便携、点距小、分辨率高、精度高、采集速度较快、对人体无害、标志点全自动拼接、硬件要求低等特点。 对由线构面中得到的曲面进行连接、编辑操作，得到新的曲面，包括桥接、延伸、偏移曲面、裁剪曲面和倒圆面。

      在旧产品改进中的应用在对旧产品改进时，有时并没有零件的CAD模型，因此需要利用逆向工程技术建立产品的几何模型，然后再利用传统的CAD软件对原设计进行改进。当要设计需要通过实验测试才能定型的工件模型时，通常采用逆向工程的方法。比如航天航空领域，为了满足产品对空气动力学等要求，首先要求在初始设计模型的基础上经过各种性能测试(如风洞实验等)建立符合要求的产品模型，这类零件一般具有复杂的自由曲面外型，实验模型将成为设计这类零件及反求其模具的依据。集成软件的应用将CAD软件与逆向工程技术相融合，可以让模具变得更理性。衢州高精度逆向造型方案设计

逆向工程技术将样本模具作为产品的对象，对满足要求的模具进行测量，在重建数字化模型的基础上成加工程序。衢州高精度逆向造型方案设计

    UG逆向造型的一般步骤:1、测点与点的整理一般先由设计人员提出对曲面打点的要求，原则是在变化比较大的地方打点密一些，在平滑的地方打点疏一些。由于一般三坐标测量机的取点效率低于激光扫描仪，所以在零件测点时要给予考虑。除了扫描剖面、测分型线外，为了构画的方便.测轮廓线等特征线也是必要的在点测点时。预先设定点的安放层.一边测点。一边整理。包括去误点和缺陷点。注意同方向的剖面点应放在同一层里，分型线点、孔位点单独放一层。轮廓线点也单独放一层。2、连线连分型线点时.要尽量减小误差且光顺，因为分型线往往是产品的装配结合线。连线要根据样品的形状、特征大致确定构面方法，从而确定所需要连线的线条。连线可使用直线、圆弧、样条线.常用的是样条线，选用“throughpoint”方式，选点间隔尽量均匀，将圆角先做成尖角，做完曲面后再倒圆角。3、曲线调整因测量有误差及样件表面不光滑等原因.连成spline时，曲率半径往往存在突变。会直接影响以后构面的光顺性，因此曲线必须经过调整，使其光顺曲线调整常用的…种方法是EditSpline，选Editpole选项，利用鼠标拖动撺制点。

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