逆向工程技术及其在工业制造中的应用

简单介绍了逆向工程技术及其在工业制造中的应用,对目前的数字化设备及各种逆向曲面重构软件进行了简单介绍,提出了在工业生产中需要注意的问题,同时,指出逆向工程无论在理论方面,还是在实践方面都不完善。     

基于NX10的医用骨钉快速逆向设计方法

本文以医用骨钉的逆向设计为例,研究了应用NX10软件采用区域划分,通过软件自动拟合基本曲面,并结合正向设计进行模型重构的逆向设计方法,对于设计精度要求不高,表面要求光顺的零件可以极大提高设计效率,并方便修改。     

自由曲面重构中的Hilbert扫描-小波变换去噪处理

介绍了小波分析理论在曲面去噪中的应用,在所设计的原始曲面上随机设置噪声,对含噪声的原始曲面型值点数据进行Hilbert扫描和小波分解,提取低频分量,再应用Unigraphics软件中的NURBS完成曲面重构,并对曲面重构的精度和效率进行了分析、验证。     

基于3D打印的仿生深松铲尖设计

3D打印技术是如今最具前沿性和发展性的一项新型制造技术,仿生学是一门模拟生物优异性能并应用到人类科技生产的设计科学,逆向工程是目前新兴的一种建模方式,可对复杂曲面进行优化设计。本文通过3D扫描对生物獾前肢爪的指甲进行扫描,获取到点云数据,然后通过CATIA V5对点云数据进行处理,通过曲线重建、曲线光顺、曲面重构等一系列操作逆向重构出光滑连续的曲面,通过修整处理设计出深松铲的铲尖,最终与铲柄装配出一柄完整的深松铲。本文将3D打印、仿生学设计和逆向工程建模结合,从一个创新的角度来设计优化深松铲的性能。     

NURBS曲线在控制臂数学建模中的应用

论述了汽车悬架控制臂的特点,并分析了NURBS方法在构造汽车悬架控制臂曲线和曲面中的优越性,并对NURBS曲线、曲面的性质及方法进行了分析,接着运用Geomagic Studio逆向重构软件对汽车悬架控制臂的NURBS曲面进行了网格的划分,最终生成了汽车悬架控制臂的NURBS三维图。     

基于逆向工程的车门外板曲面重构

利用三坐标测量仪测得轿车车门外板的点云数据,经数据处理后,应用CATIA软件中的相关模块进行曲面重构。以此为例探讨如何由实物或样品反求产品CAD模型的逆向设计的一般流程。     

客车铰接盘逆向工程和有限元分析

利用关节臂式三坐标测量仪对铰接盘进行扫描测量得到原始云点数据,将其导入CATIA数字化外形编辑模块(DSE),对云点处理得到CATIA三维模型。通过HYPERMESH软件对三维模型网格划分得到有限元模型,再利用ANSYS10.0对有限元分析模型进行加载计算,得到铰接盘各部件的应力、应变响应情况,为整车仿真计算奠定基础。     

基于Geomagic Studio的汽车引擎盖的逆向设计

使用逆向工程软件Geomagic Studio对汽车引擎盖进行逆向设计,对点云数据进行精确的处理以及曲面重构,得到汽车引擎盖的曲面模型,最后将曲面模型进行精度分析,与初始点云数据比较.结果表明:这种设计方式可以比较精确地还原实体的各项特征,能够为汽车引擎盖的后续分析和优化设计提供可靠的曲面模型.     

逆向工程对勺轮式排种器的三维模型优化

针对目前精量播种中排种机构设计周期长等问题,以勺轮式排种器为研究对象,提出一种优化改进中三维模型重构的方法。应用光学三维扫描仪对勺轮式排种器的外形点云数据进行采集,通过Geomagic Studio软件对采集的勺轮式排种器外形点云数据进行处理,得到勺轮式排种器外形的NURBS曲面,将其导入UG软件中对其进行三维模型重构,最终得到该排种器的三维模型,生成的模型与实物之间的最大偏差为0.031mm,为后期优化改进提供方便。通过实践发现,相对于传统设计方法,逆向工程可以高效完成复杂曲面零件的逆向设计,缩短产品开发周期。     

基于Geomaigic Design X的自行车挡泥板逆向三维建模

本文阐述基于Geomaigic Design X逆向工程技术的自行车档泥板逆向三维建模技术的应用。通过对挡泥板的三维扫描、点云处理、根据点云进行模型重构的过程,最终获得挡泥板的三维模型。重点论述了基于软件Geomaigic Design X 3D草图特征识别与提取功能,对档泥板曲面点云数据重构的解决方案,验证了该方法和措施的正确性和可行性,为工业4.0提供技术支持,具有广泛的应用空间。     

汽车车门逆向建模设计方法及强度分析

逆向工程技术通过对实物进行点云数据采集,重构产品三维模型,获取重构模型的尺寸参数,进而应用到目标产品的设计与制造环节。通过ATOS光学扫描仪得到汽车车门点云数据,利用CATIA软件的模型处理功能对车门点云进行拟合处理得到了车门曲面造型。在处理过程中,运用了编辑、点云、划界、过滤、桥接、倒角等方法,建立了逆向建模的设计方法。通过有限元方法分析了逆向建模后的实际载荷工况下的静强度。结果表明,使用逆向工程建立的模型满足实际产品使用需求,并且使得设计过程更加高效便捷。     

基于逆向工程的饲料搅拌机刀片三维造型设计

针对TMR饲料搅拌机梅花刀刀刃曲线复杂,不易找出曲线方程进行正向设计的问题,利用逆向工程技术得到梅花刀的三维模型。利用非接触式激光扫描仪对梅花刀片表面进行三维扫描,并获取三维点云数据,研究曝光率对扫描结果的影响;利用Geomagic Studio软件对点云数据进行优化处理;利用Geomagic Design软件对刀片曲面进行重构;利用Geomagic Control将重建后的三维几何模型与原始点云数据进行误差对比分析,完成逆向工程技术在梅花刀片结构设计中的应用初步研究。     

基于逆向工程的柴油机排气道造型研究

介绍了柴油机排气道的逆向造型过程,通过激光扫描仪的非接触测量获取零件表面的云状数据,并由测量数据逐步生成扫描曲线,型值曲线,通过曲面拟合形成光滑自由曲面,最终实现零件的重构。     

拖拉机复杂零件的逆向建模和数控加工仿真 —基于UG软件

为了提高拖拉机复杂零部件的设计和制造效率,将逆向建模和数控加工仿真技术引入到了设计制造过程中。在进行逆向建模时,首先需要对模型的数据进行采集,通过分析模型的曲面几何特征可以确定整体测量方案,采用三坐标侧量仪可以得到拖拉机零部件的点云数据;数据采集完成后,通过转化格式导入UG软件进行数据处理,通过处理去除或隐藏干扰点,创建曲线和曲面,在创建曲面时通过补充曲线和曲面的光顺方法提高曲面的质量;最后,进行模型的结构设计(如添加加强筋、安装孔等),通过装配完成曲面建模。模型创建完成后,通过UG软件对模型进行加工仿真模拟,进而得到拖拉机复杂零部件的加工成品,对于零部件形状和性能的优化具有重要的意义。     

用ImageWare实现缺损点云的曲面重构

针对有缺损的点云数据,提出了在逆行工程软件ImageWare平台下进行曲面重构的途径;介绍了运用逆向工程技术进行CAD模型设计的操作流程;用平行面截取点云数据,拟合出曲线线条;通过对曲线条的桥接,利用完整的曲线条重构出曲面。     

探究逆向建模过程中的关键技术

文章以一级减速器箱盖为研究对象,探究在逆向建模过程中待提升的关键技术点。首先运用三维扫描仪对模型进行完整扫描,获取减速器的点云数据,然后利用Geomagic系列软件通过由点→网格→曲面→实体→对比的完整处理流程,完成对箱盖数据点优化、逆向建模以及偏差分析的整个逆向建模流程。     

基于逆向工程的工业机器人零件设计

本课题基于逆向工程技术对工业机器人零件进行设计研究,采用单目逆向扫描仪对工业机器人腕关节进行点云数据采集,对点云数据进行预处理,完成零件曲面逆向造型,并且基于ANSYS分析腕关节结构性能并优化,利用快速成型技术及NX软件数控加工模块完成零件编程及加工,对解决产品结构性能中存在的问题、缩短产品设计周期具有指导意义。     

基于逆向工程的打印机外壳创新设计

文章以打印机外壳逆向设计为例,利用Polyworks软件对打印机外壳局部点云数据进行拼接并分析其点云数据拼接质量,采用三维建模软件Pro/E对打印机外壳进行模型重构并在此基础上进行改良设计。结果表明:逆向设计作为产品设计的一种技术手段,可以快速高效实现产品创新。     

基于CATIA的拖拉机覆盖件逆向设计及有限元分析

针对拖拉机覆盖件曲面复杂、精度及光顺性要求不高、结构强度大的特点,利用CATIA的逆向设计具有的强大曲面设计功能,以某拖拉机轮罩为例,从点云数据预处理、点云数据网格化及分块、曲面重建、曲面品质分析、曲面拼接及模型评价几方面阐述了拖拉机覆盖件逆向设计流程,同时对重建的曲面模型进行了有限元分析。研究结果表明,所构建曲面模型满足了设计精度及光顺性要求,为后续的拖拉机覆盖件模具设计制造提供了理论依据。     

基于逆向工程的汽车车身造型研究

以某款轿车车身造型设计为研究对象,通过激光扫描仪的非接触测量获取零件表面的云状数据,并利用Imageware软件对测量数据进行处理,且基于NURBS曲面重构理论进行车身造型表面重构,最终实现了车身零部件的曲面重构。与传统的车身造型设计方法相比,该方法提高了工作效率,缩短了新产品的开发周期。