基于CAD/CAM软件的鞋楦逆向设计与制造

本文运用CAD/CAM软件—Geomagic Studio、CimatronE,以鞋楦逆向设计为实例,论述了点云处理、错误修复、曲面生成的方法,对样品鞋进行逆向设计及数控加工程序编制,提出了一套完整的鞋楦逆向设计及数控加工的方法,并为模具设计提供了建构复杂曲面模型的有效途径。     

基于逆向工程的产品快速制造的研究

以吸尘器为例,详细阐述了逆向工程技术和快速成型技术在产品设计中的应用和实现。采用三坐标测量机测得吸尘器表面若干空间点数据,利用U G N X 6.0对其点云数据进行处理并完成三维C A D模型的重建,最后基于3D P技术实现对吸尘器原型的快速成型制造,从而为后续对新产品进行快速评价、结构优化验证和性能测试等方面打下坚实的基础。结果表明,逆向工程与快速成型技术相结合,为新产品尤其是复杂型面产品的设计与制造提供了更为广阔的平台,并且缩短产品开发周期、降低试制成本、避免产品研发失败的风险,可以极大地提高企业的竞争力和经济效益。     

基于包络法的鞋楦表面点三维反求

鞋楦曲面的检测法采用近似求解获取鞋楦曲面数据,误差大,易导致楦面变形。利用包络法原理反求鞋楦表面数据点,将触测轮在鞋楦表面的滚动测量视为刀具对鞋楦的反复加工过程,生成的包络面替代鞋楦表面,可大大提高精度,并给出了试验验证。     

鼠标模型重构及3D打印

以鼠标模型作为研究对象,首先利用扫描设备对鼠标模型进行数据信息采集,然后通过Geomagic系列软件对鼠标模型的外轮廓点云数据进行相应的数据处理以及模型的重构,并对所构曲面模型与扫描采集的点云数据进行对比检测.结果表明,逆向设计可以提高复杂曲面的建模效率,降低研发成本.     

基于Imageware和UG的鞋楦逆向构建与数控仿真加工

运用Handyscan 3D激光扫描仪测得鞋楦点云数据,利用Imageware软件完成鞋楦实体模型的构建,然后将实体模型导入UG软件进行仿真加工。仿真加工结果验证了鞋楦模型实际加工的可行性。     

基于脚部三维扫描的鞋楦建模方法研究

对脚部进行三维扫描,经过网格处理,采用特征节点和特征曲线及其拓扑关系建立脚部特征模型;以脚部特征模型上的特征节点和曲线建立局部坐标系,确定鞋楦特征模板上的顶点,并完成特征模板上顶点的拓扑关系;通过2D曲线的输入,建立鞋楦侧轮廓,底面和统口轮廓曲线;最后,对鞋楦曲面做细分处理,实现了一个符合扫描脚部模型特征和定制轮廓的鞋楦造型工作。     

基于旋转变换的鞋楦变翘曲面重构CAD技术

为推动鞋楦设计的快速化、个性化、多样化发展,提出并实现了一种基于旋转变换的鞋楦变翘曲面重构CAD技术。交互选定两变换截面,通过旋转变换将鞋楦前翘高、后翘高等参数值变换到个性化设计需求值;对变换后的鞋楦进行均化处理,实现两变换截面处的鞋楦曲面平滑过渡;对楦底腰窝部中轴线进行微调并将微调量映射到鞋楦模型上来设计与变换后鞋楦相匹配的鞋楦腰窝段。利用提出的曲面重构过程在MATLAB软件平台上设计了参数化和可视化交互式两种方法进行鞋楦变翘设计的CAD模块,其界面具有操作简单方便、易于实时编辑的特点。通过对算法实现结果的高斯曲率和体积进行分析,rhf 验证了重构后鞋楦模型能很好地保持原鞋楦的合脚性及曲面光顺性特征。     

基于CAD/CAM集成的鞋楦快速逆向成型技术研究

研究了鞋楦的快速数字化原型技术，采用三维卤光扫描仪，快速获取原始数据；利用Geomagic软件对点云进行诸如补洞，简化等有效处理，输出．obj文件到自行开发的系统中；交互调整楦的初姑位置并自动识别鞋楦的关键特征点，对鞋楦进行整体缩放或指定特征尺寸缩放；通过镜像，自动生成另一只对应鞋楦；数据以STL格式直接输入到快速成型机进行加工，从而实现了三维扫描仪作为输入，快速成型机作为输出的集成CAD／CAM系统。     

逆向工程软件的选取与模型重构技术

模型重构技术是逆向工程中最关键的组成部分,在工程实践中应用最为广泛。本文简要介绍了逆向工程的含义及其基本工作流程;重点介绍了逆向工程软件的选取,即根据点云的复杂程度,采取单一软件或多种软件交互式地进行;通过典型实例详细论述了模型重构技术在工程中的综合应用。     

3D打印技术在航天器制造中的应用

本文从3D打印技术的基本概念和原理入手,总结分析了3D打印技术在航天器制造中的应用现状,并从研发周期、研制成本、航天器性能、航天器修复等方面详细总结分析了3D打印技术在航天器制造中的应用优势,可以为相关研究人员提供参考。     

逆向技术在叉车液力变矩器导轮设计的应用研究

为提升新型叉车液力变矩器的研发效率,对叉车液力变矩器导轮逆向工程及3D打印技术进行了研究。通过光学扫描软件对液力变矩器导轮结构进行扫描和建模,并逆向成技术图纸,再通过金属3D打印技术快速增材制造,最后对导轮进行了工作性能试验研究。结果表明,本研究制作的导轮能完全满足加工技术要求和实际性能需求,逆向工程配合金属3D打印技术在叉车液力变矩器设计制造中具有明显优势。     

定制鞋楦的分段自适应修改

采用光切扫描法提出了一种基于规则化点云数据的鞋楦定制算法.将规则化点云拟合为NURBS曲线后,在划分的各特征段内分别根据脚型对标准鞋楦进行整体缩放实现局部修改;然后,用基于能量优化原则同时修改控制点和权因子的方法,对标准鞋楦进行自适应修改来实现鞋楦的数字化定制.利用该算法对特定脚型进行自动化鞋楦定制,由脚型扫描至生成定制鞋楦模型的时间在120 s之内.根据此算法完成的定制鞋楦能够满足鞋楦美观性和舒适性的需求,并且缩短了常规手工定制鞋楦的时间.     

基于曲线约束的鞋楦曲面变形技术

在基于曲线长度约束的曲面变形设计方面,提出基于局部变换的约束变形算法,并与鞋楦曲面的编辑设计相结合,解决个性化鞋楦设计中的变形问题。其主要思想方法是对曲面的每一个曲线约束构造局部变换,以满足约束曲线的变形要求,再通过曲面的重新全局参数化,将约束曲线处的局部变换扩散到整个曲面。此约束变形方法与曲面的表示无关,没有采用能量优化方法来解,可以精确满足约束曲线的长度要求,算法简单高效,适用于实时编辑。     

基于逆向工程的减速器箱盖修复及3D打印应用研究

以减速器箱盖为例,研究了基于逆向工程技术及3D打印技术的减速器箱盖修复及制造方法。利用三维扫描仪对箱盖进行点云数据采集,通过Geomagic软件对点云数据进行处理及重建,基于最小凸包法对箱盖模型进行孔洞修复,构建完整的减速器箱盖的三维模型,从而3D打印出减速器箱盖实物模型。结果表明,运用逆向工程技术可以构建复杂曲面,弥补传统设计制造方法的缺陷,有效缩短工艺周期。此方法对于复杂模型的设计制造具有一定的参考意义。     

3D打印技术的应用

被认为推动了第三次工业革命进程的3D打印技术,涉及信息技术、材料科学、精密机械等多个方面。投入民用工业是近年来的事,多用于大型制造业。随着3D打印技术的应用越来越广泛,各种耗材、打印机的价格必将呈现下降趋势,未来3D打印机完全有可能像传统打印机一样,成为每家每户都买得起、用得上的设备。     

基于3D打印技术新型螺杆转子结构设计及分析

利用3D打印技术的成型特点,针对螺杆转子的复杂成型过程及轻量化设计思路,提出了3D打印技术在螺杆转子成型设计中的应用。通过对螺杆转子内部结构设计,采用聚乳酸(PLA)材料熔融堆积的方法,实现了新型蜂窝状空腔螺杆转子实体模型的建立,充分证明了3D打印技术在复杂工件成型过程中的优势,同时为螺杆转子结构优化及轻量化设计提供了新的参考。     

基于3D打印教具设计与制造

重点阐述3D打印技术对教具设计与制造的作用,针对教具的设计与制造耗时、更新速度慢、生产成本高等问题,通过结合3D打印技术进行教具的单件小批量生产,达到降低教具设计与制造成本,普及立体化教具的教学作用。     

基于Geomagic Design X的复杂零件逆向设计方法研究

逆向设计是一种快速获得已有产品（或零件）数字化模型的方法,可用于产品的再创新设计,利用3D打印技术,可直观呈现逆向后的数字化模型。以一种曲面光滑的回力马车为研究对象,详细阐述了逆向设计中点云采集、模型处理、逆向建模及模型精度检测等流程。采用的逆向设计方式精确地构建出回力马车的数字化实体模型,满足设计要求,对其他类似零件的结构创新、模型重建及制造有一定的借鉴意义,对复杂曲面的产品设计与制造也有一定的参考价值。     

逆向工程及曲面重建技术

逆向工程是为了消化吸收先进技术的而提出的一系列方法和应用技术的结合。这里介绍了逆向工程的内容及应用,分析了曲面重建的研究内容和技术成果,最后简要介绍了商品化软件的曲面重建功能。     

基于STL模型的逆向工程实体建模技术

针对以STL数据表示的零件模型，在分析结构件模型几何特点的基础上，提出了一种以几何体素分离与拓扑关系重建为基础的STL模型逆向工程实体建模技术。通过对三角面片的合并实现平面、柱面、锥面等基本几何体素的分离，并利用Parasolid系统完成体素重构，进一步提取几何体素之间的布尔关系，从而实现含拓扑关系的产品模型重构。利用这一方法，可以实现RE／RP系统与通用CAD系统之间的快速集成，实现产品数据在不同系统之间顺畅传递。