国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

基于Geomagic的小家電產(chǎn)品的逆向設(shè)計(jì)

2016-04-21 06:07:01張春卿北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院北京100015
中國(guó)現(xiàn)代教育裝備 2016年5期
關(guān)鍵詞:聽筒樣件逆向

張春卿北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 北京 100015

?

基于Geomagic的小家電產(chǎn)品的逆向設(shè)計(jì)

張春卿
北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 北京 100015

摘 要:本文基于逆向工程技術(shù)的基本流程及其在模具設(shè)計(jì)中的重要應(yīng)用,利用Geomagic逆向反求軟件,以電話聽筒為例,對(duì)逆向設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行實(shí)例分析和總結(jié)。通過Geomagic軟件對(duì)電話聽筒進(jìn)行了反求,完成了產(chǎn)品樣件的數(shù)據(jù)采集、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理和三維CAD模型的重建,并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì),為逆向設(shè)計(jì)在小家電產(chǎn)品中的應(yīng)用提供了參考過程。

關(guān)鍵詞:逆向設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)采集;逆向建模;Geomagic Studio;Geomagic Design X

我國(guó)要加快從制造大國(guó)轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó),要依靠智能制造實(shí)現(xiàn),而智能制造的首要環(huán)節(jié)就是智能設(shè)計(jì)。隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,逆向工程技術(shù)發(fā)展越來越趨于成熟。逆向工程技術(shù)可以通過掃描油泥模型或已有的物件實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)過程,避免從一無所有開始設(shè)計(jì),輔助和加速產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研發(fā)。逆向設(shè)計(jì)的一般流程如圖1所示,其中數(shù)據(jù)采集、點(diǎn)云處理和模型重構(gòu)是逆向設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。本文以一個(gè)日常生活中用到的小家電產(chǎn)品——電話聽筒為例,介紹基于Geomagic的產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)工作過程與特點(diǎn)。

1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是第一步,也是最基礎(chǔ)的,它的精準(zhǔn)程度將影響后期的數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)采集有接觸式和非接觸式兩種,接觸式可分為基于力—變形原理的觸發(fā)式和連續(xù)式,而非接觸式主要有三角形法、計(jì)算機(jī)視圖法、激光干涉法、結(jié)構(gòu)光學(xué)法、超聲波法等。本案例中采用的是非接觸式掃描方法,使用的掃描設(shè)備是Win3DD-M,如圖2所示。電話聽筒在掃描之前,需要進(jìn)行一些預(yù)處理,比如薄薄地噴上一層顯像劑,保證采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)較好;在樣件表面粘貼上標(biāo)注點(diǎn),以利于掃描儀進(jìn)行點(diǎn)識(shí)別和不同位置的掃描數(shù)據(jù)拼接,如圖3所示。

圖2 Win3DD-M掃描儀

圖3 產(chǎn)品樣件與預(yù)處理

在掃描儀完成標(biāo)定之后,就可以對(duì)產(chǎn)品樣件進(jìn)行拍照式掃描了。在掃描的過程中物體的擺放角度,標(biāo)志點(diǎn)的位置等因素都會(huì)對(duì)掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。掃描樣件的基本原則就是在數(shù)據(jù)完整的情況下盡可能地減少掃描步驟,以減少累計(jì)誤差。

2 點(diǎn)云處理

掃描得到的數(shù)據(jù)保存為點(diǎn)云文件,導(dǎo)入到Geomagic Studio軟件中做點(diǎn)云處理。Geomagic Studio軟件中的數(shù)據(jù)處理包括掃描數(shù)據(jù)的點(diǎn)階段處理、多邊形階段處理和形狀階段處理。電話聽筒的點(diǎn)云數(shù)據(jù)只做了一些點(diǎn)階段處理和比較簡(jiǎn)單的多邊形階段處理,比如刪除產(chǎn)品以外的多余的點(diǎn)云數(shù)據(jù),減少噪音點(diǎn)、統(tǒng)一采樣,然后進(jìn)行封裝,去除釘狀物等,如圖4所示。但樣件上粘貼有標(biāo)注點(diǎn)的地方不進(jìn)行孔填充,以免在后期的模型重構(gòu)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤的不精準(zhǔn)信息。

圖4 點(diǎn)云處理后的模型數(shù)據(jù)

3 模型重構(gòu)

經(jīng)過點(diǎn)云處理后的模型數(shù)據(jù)可以導(dǎo)入到Geomagic Design X軟件中進(jìn)行模型重構(gòu)。Geomagic Design X軟件可以利用掃描數(shù)據(jù)創(chuàng)建完全參數(shù)化的CAD模型,并且對(duì)于一些自由曲面的構(gòu)建能夠達(dá)到較為完美的效果。

3.1坐標(biāo)系的對(duì)齊

掃描數(shù)據(jù)所在的坐標(biāo)是由掃描儀產(chǎn)生的,將模型導(dǎo)入到Geomagic Design X中,首先將模型與設(shè)計(jì)坐標(biāo)系進(jìn)行對(duì)齊,方便后續(xù)的工作。這里的電話聽筒樣件是一個(gè)對(duì)稱件,因此通過找到對(duì)稱平面和某一平面,就可以將掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)系的手動(dòng)對(duì)齊操作,如圖5所示。

圖5 掃描數(shù)據(jù)手動(dòng)對(duì)齊

對(duì)于對(duì)稱產(chǎn)品而言,找準(zhǔn)對(duì)稱平面是很重要的,可以通過較為明顯的特征創(chuàng)建參照平面,還可以通過繪制2D草圖的方法進(jìn)行驗(yàn)證、微調(diào)。

3.2自由曲面的創(chuàng)建

根據(jù)曲率的變化,采用手動(dòng)劃分的辦法將樣件表面劃分為不同的領(lǐng)域,再利用面片擬合的方法創(chuàng)建自由曲面,并通過精度分析(TM)隨時(shí)查看曲面與點(diǎn)云數(shù)據(jù)之間的誤差大小,如圖6所示。

圖6 領(lǐng)域劃分與面片擬合

在領(lǐng)域劃分時(shí),可以采用手動(dòng)筆刷式劃分,并注意避讓開數(shù)據(jù)不理想或沒有數(shù)據(jù)的地方,以保證生成曲面的質(zhì)量。在面片擬合的時(shí)候,可以通過調(diào)整控制點(diǎn)數(shù)、控制網(wǎng)格的密度等來調(diào)整自由曲面的光滑程度。

3.3過渡部分的處理

在曲面與曲面之間的過渡區(qū)域先進(jìn)行裁剪,再進(jìn)行放樣,如圖7所示。面的裁剪可以通過繪制3D草圖的樣條曲線進(jìn)行裁剪,在進(jìn)行面的放樣時(shí),將起始約束和終止約束設(shè)定為與面相切,曲面與曲面之間的過渡部分將會(huì)比較光順。個(gè)別曲面過渡部分或是三個(gè)曲面的交叉部分,可以利用面填補(bǔ)命令進(jìn)行操作,效果會(huì)更理想。

圖7 曲面過渡部分處理

3.4整體的鏡像

對(duì)于電話聽筒這類的對(duì)稱零件,可以前期只做一半的曲面,最后通過對(duì)稱平面進(jìn)行鏡像,如圖8所示,整體的曲面建模就完成了。將所有的曲面進(jìn)行縫合處理之后,封閉的曲面就會(huì)自動(dòng)生成實(shí)體,如圖9所示。

圖7 曲面鏡像與縫合

3.5其余部分處理

最后將電話聽筒的其他一些特征進(jìn)行創(chuàng)建,比如圓角、凹陷等等,最終反求的CAD實(shí)體模型如圖8所示。也可以在重構(gòu)的模型數(shù)據(jù)上進(jìn)行產(chǎn)品的改良創(chuàng)新,比如添加按鍵與天線,將聽筒變?yōu)橐惑w機(jī)等等,如圖9所示。

圖8 添加樣件特征

圖9 產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)

4 結(jié)束語

通過逆向設(shè)計(jì)可以快速得到電話聽筒的三維數(shù)字化數(shù)據(jù),并在此基礎(chǔ)上展開快速創(chuàng)新設(shè)計(jì),成本低,設(shè)計(jì)周期短,為逆向設(shè)計(jì)在其他同類型的小家電產(chǎn)品開發(fā)制造的應(yīng)用中提供一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡敏,成思源.基于Geomagic Design Direct的殘缺數(shù)據(jù)實(shí)體重構(gòu)[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),2015(3):21-23.

[2] 苑麗.基于逆向工程的車標(biāo)逆向建模[ J ] .科教文匯,2014(12):98-99.

[3] 田國(guó)富,張志升.基于CATIA的車身后底板逆向設(shè)計(jì)[J].汽車工程師,2012(4):38-42.

[4] 張文建,張琦.基于CATIA V5的汽車車身逆向設(shè)計(jì)[J].機(jī)械,2010(7):48-50.

The Reverse Design of Household Electrical Appliances Based on Geomagic

Zhang Chunqing
Beijing Information Technology College, Beijing, 100015, China

Abstract:Taking telephone handset as an example, based on the basic processes of reverse engineering and the important application of reverse engineering technology in mould design, this paper introduces the modeling reconstruction of the product. The reverse design of telephone handset is made use of the Geomagic software. The reverse design has also completed data acquisition, point cloud data processing, model reconstruction and innovative design. It also provides a reference for the reverse engineering methods in the household electrical appliances design.

Key words:reverse design; data acquisition; model reconstruction; Geomagic Studio; Geomagic Design X

作者簡(jiǎn)介:張春卿,碩士,副教授。

收稿日期:2015-07-07

猜你喜歡
聽筒樣件逆向
論機(jī)車散熱器出廠前的預(yù)膜處理工藝
逆向而行
淺析天線罩等效樣件的電性能測(cè)試
電子制作(2018年10期)2018-08-04 03:24:32
逆向解答
如何切換微信/QQ的語音模式
電腦愛好者(2016年2期)2016-02-25 11:55:51
電話聽筒注塑模具設(shè)計(jì)
汽車覆蓋件面品質(zhì)判定限度樣件的制作
逆向工程技術(shù)及應(yīng)用
銹蝕樣件在動(dòng)態(tài)鈉回路中的實(shí)驗(yàn)研究
手機(jī)聽筒
弥渡县| 西丰县| 香格里拉县| 云南省| 武义县| 彭州市| 通道| 延津县| 奉节县| 旌德县| 芒康县| 丹东市| 元阳县| 光泽县| 江陵县| 海口市| 疏附县| 新疆| 镇沅| 登封市| 申扎县| 浪卡子县| 宜宾市| 阜南县| 濉溪县| 桃园市| 蒲江县| 郑州市| 兴隆县| 盈江县| 长乐市| 鲁甸县| 莆田市| 南川市| 讷河市| 望城县| 石河子市| 社旗县| 巫溪县| 莱阳市| 乌兰浩特市|