基于曲面和实体特征的混合逆向建模方法研究

当前,逆向工程中以还原原始设计意图和面向再设计为主要目的逆向建模方法是研究的热点方向。通过对基于曲面和基于实体特征的逆向建模方法进行分析和研究,提出一种基于曲面和实体特征的混合逆向建模方法,并阐述了这种混合逆向建模方法的建模流程和应用领域。以逆向建模软件Geomagic Studio和Geomagic Design Direct为平台,通过典型实例验证了这种混合逆向建模方法的可行性和优势所在,为基于逆向工程的复杂几何模型的重构和再设计提供了一种有效的解决方法。     

基于逆向工程的参数化优化设计

对参数化的逆向建模技术和参数化优化设计的集成应用进行了研究,并提出了基于逆向工程的参数化优化设计的流程。首先将扫描获得的点云数据导入到Geomagic Design Direct逆向软件中,采用正逆向参数化建模的方法完成模型的重建,然后导入到Workbench中,建立有限元模型并进行优化计算。实例表明:采用基于逆向工程的参数化优化设计方法,能够快速对重构后的模型进行再设计,降低了产品开发的成本,为产品的创新设计提供了一种新的思路。     

基于边界划分的逆向非特征建模

非特征建模方法是逆向工程中的重要研究内容。通过对目前应用比较广泛的基于探测轮廓线和基于探测曲率的逆向非特征建模的方法分别进行了总结和分析,在此基础上提出了一种基于边界划分的逆向非特征建模,并详细介绍了该方法的一般流程及优势。以逆向建模软件Geomagic Studio为平台,通过对复杂特征的模型进行逆向建模及误差分析,验证了该建模方法的优势,为逆向非特征建模提供了一种新的建模方法。     

基于Geomagic Design X的正逆向混合建模

逆向工程中关于正逆向混合建模的研究在近几年来成为热点。介绍了逆向工程中常用混合建模方法与特点,提出了基于自动特征识别与面片草图的混合建模方法,根据设计意图重新定义设计参数,以Geomagic Design X软件为平台进行实体重构。通过实例获得了可编辑的、基于历史树的CAD数据模型,同时验证了该混合建模的准确性和便捷性。     

基于Geomagic Studio的特征建模技术研究

对逆向建模方法中的特征建模方法与非特征建模方法进行了研究。以基于Geomagic studio软件的连杆模型重建为例,通过与非特征建模方法的对比,重点对特征建模过程进行了介绍和分析。并利用Geomagic Studio软件的参数转换功能,将特征建模后得到的CAD曲面导入SolidWorks软件中,实现了对特征模型的参数化修改。实际建模结果表明：特征建模能更好地表达原始产品模型的设计意图,而且其具有进一步参数化修改的能力可更好地支持产品的创新设计。     

逆向工程中的CAD建模技术及软件系统

三维CAD模型的重建是逆向工程中的关键技术,而伴随着逆向工程及其CAD重建相关技术理论研究的深入进行,也涌现出大量的商业化逆向工程CAD建模软件系统.本文对目前逆向工程CAD建模及软件技术进行了分析和总结,给出了利用逆向工程软件进行CAD建模的实例,并展望了逆向CAD及软件技术的发展方向.     

基于逆向工程的叶片模具型面精度控制研究

逆向设计中的曲面重构技术是逆向工程技术中的关键技术,逆向重构的精度会直接影响产品逆向设计的质量。以叶片模具型面精度控制为例,结合ATOS扫描系统,通过对逆向重构过程中每个环节的精度及误差分配进行分析,探讨了逆向重构过程中精度控制的方法,得到了满足逆向重构过程精度要求的叶片模具型面,实现了基于逆向工程的叶片模具型面重构的精度控制。     

面向创新设计的逆向工程技术研究

产品的创新设计已经发展成为企业的核心竞争力,而逆向工程技术是实现创新设计的重要工具。本文首先对基于正逆向软件相结合的及混合建模的逆向工程再设计方法进行了研究,并在此基础上将逆向工程再设计与仿真优化、快速成型相结合,提出了面向创新设计的逆向工程工程流程,并给出了实例,为产品创新设计提供了新的途径。     

Imageware逆向建模中特征边界线的构建方法

Imageware是当前应用最为广泛的逆向建模系统之一,它是一个非参数化的交互式建模工具.在这个工具下,如何从复杂点云数据中有效提取特征边界曲线决定着逆向建模的进程.本文提出了针对于Imageware逆向建模系统的逆向特征分类思想,在此基础上,总结并提出了三种构建特征边界的方法:基于点云曲率彩图的尖角特征法、基于截面特征曲线元的特征点提取法和特征边界线的直接交互构造法.     

基于Geomagic Design Direct的正逆向混合建模创新设计

混合建模设计是正向设计与逆向设计的结合,提出了一种基于Geomagic Design Direct软件的正逆向混合建模的方法。通过数据采集、点云预处理、曲面重构,然后编辑曲面、实体特征造型以及参数化修改获得最终CAD模型。以游戏手柄模型为例,应用Geomagic Design Direct软件的强大功能对零件点云数据进行混合建模创新设计,实现了游戏手柄的快速还原以及对产品进行第二次创新。实验结果表明,通过Geomagic Design Direct软件实现混合建模技术,能高效的对原始模型进行创新设计。     

逆向工程与快速成型一体化应用研究

介绍了逆向技术在快速成型制造技术中的应用;分析了目前逆向工程技术中的数据采集、数据处理、三维建模等关键技术,阐述快速成型的内涵、技术特点、发展趋势,对目前逆向工程和快速成型研究与应用存在的问题及解决的对策提出了讨论,并以具体实例说明了逆向工程的三维建模过程.     

光学扫描方法在曲面重构中的应用

介绍了基于光学扫描方法的曲面重构,详细分析了曲面重构及曲面建模的理论,在理论的基础上,利用逆向工程软件Imageware处理光学坐标仪器采集的点云数据并拟合曲面,同时利用机械设计软件UG将特征曲线及曲面参数化,建立相应的数字模型。     

基于Geomagic studio的3D草图提取与混合建模

目前,逆向工程技术已广泛应用于产品的复制、仿制、改进和创新设计,是消化吸收先进技术和缩短产品设计开发周期的重要技术手段。对逆向工程中现有的曲面重建方法进行了研究,提出一种基于3D草图提取与混合建模的曲面重建新思路。3D草图由截面曲线、边界曲线和特征曲线组成,包含了原始设计意图和详细的曲面重建信息。以Geomagic studio软件为平台,提取了3D草图,然后将3D草图交换至Solid Works中进行正向的参数化曲面重建,为基于逆向工程的复杂曲面重建和再设计提供了一种新的途径。     

汽车转向节零件的参数化快速逆向设计

为了快速获取国外某进口汽车左前转向节点云数据的实体化模型,研究其实体快速重构的方法。文章针对该零部件复杂的形状特征,不同位置对逆向设计的精度要求不同,提出了以Geomagic Design X软件为平台,采用正逆向混合建模技术,进行曲面实体快速重构。运用基于点云的自动特征识别与面片草图的标准化绘制对传动轴的连接处以及装配孔处进行参数化修正,最终完成实物逆向,同时验证了该混合建模方法的准确性和可行性。     

叶片模具型面逆向设计方法

针对我国叶片精锻模具逆向设计精度低、设计过程复杂等问题,运用VS自定义算法,实现了对模具型面点云数据的分块化处理,提高了数据点处理精度;运用UG二次开发,实现了曲线曲面的参数化建模和模具模型的检测与自动化修正,并运用Menu Script菜单脚本,实现点云数据处理、模具逆向建模以及检测与修正在UG中的集成,提高了模具逆向设计效率;最后运用Deform-3D软件对叶片模具设计的某些参数进行了验证,并通过工程实例对逆向设计的叶片模具进行了检测分析。     

逆向工程技术在航空模具制造中的应用

从航空模拟量飞机数字化制造和改型设计的客观要求出发,提出基于样板实现航空工装产品逆向建模方法。对逆向建模过程的误差分布情况进行分析,基于照相扫描设备提取样板轮廓信息,并通过曲线优化光顺、定位基准协调、曲面造型功能建立逆向曲面,最终通过三维激光扫描方法实现工装产品的在线检测,验证了逆向建模在航空产品制造中的应用。     

逆向工程和数值模拟在汽车覆盖件模具创新设计中的综合应用

结合逆向工程技术和数值仿真模拟技术,在汽车覆盖件模具创新设计中提出了新的看法,通过一个覆盖件的实例具体介绍了在逆向CAD建模和有限元建模过程中的关键技术和实践技巧,应用Dynaform软件进行具体的CAE分析计算,解决了分析过程中的砂漏问题,得到与实际相符合的结果.     

基于参数化的轴流压缩机叶片反求技术研究

为解决轴流压缩机叶片实际工程中需要基于实物的数字化模型问题,采用参数化建模方法开发出一套高精度高效率的轴流压缩机叶片逆向设计流程。针对轴流压缩机叶片的几何特征和气动优化设计要求,提出基于截面线和叶面曲线的叶片测量路径规划方法;针对区域初级参数曲面及参数曲面间连接定义和拟合困难的问题,提出基于叶片几何特征的典型轴流压缩机初级参数曲面定义方法,并按照"初级参数曲面边界拟合-拼接曲面生成"的流程拟合初级参数曲面间的连接。结合某型号轴流压缩机叶片完成了模型参数化重构,通过实例证明了该方法能满足工程需要。     

锥玻壳扁平锥底模的逆向设计与数控加工

通过应用扫描测量、逆向工程、正向建模和多种CAM软件结合使用生成数控加工程序等新技术，完成了锥玻壳扁平锥底模的逆向设计和数控加工，以29英寸扁平锥底模为例介绍了其过程。     

蜗轮蜗杆类零件的建模分析

以蜗轮蜗杆副建模实例为背景,阐述了齿轮类零件在基于SolidEdge、SolidWorks环境下的建模和样条曲线拟合建模方法,分析了各种方法的优缺点,为齿轮类零件参数化建模提供有效的参考依据和比较方法。演示了软件的建模操作过程。建模过程体现了参数化设计的特点,便于软件的二次开发。