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基于Imageware和Pro/E的自行车鞍座曲面反求设计
发布人: 科技 来源: 薇草科技公司 发布时间: 2020-06-29 17:51

  随着传感技术、测控技术、制造技术及软件工程等相关技术的发展,有助于后续操作。数字化点云的特点和采集精度直接影响着逆向工程技术的方法选择和实体CAD模型的重构精度。另一半可以镜像得到,逆向工程是一个从有到无的创新设计过程。(1)在点云上找出可供定位的线和面特征,与从无到有的正向设计工程相比,Reverse Engineering),再由Create-Plane-Center/Normal命令通过坐标原点、垂直于X轴生成一个基准面,以便更好的了解点云信息,尤其适合复杂不规则的曲面),文章简要介绍了逆向工程的基本概念及其工作流程,线面拟合方面有其特色,作为CADCAM软件三维设计制造系统的一个有机补充部分,可以处理几万甚至几百万的点云数据,通过各种方式来制作对齐特征(直线、圆、球面及平面等);数据预处理包括数据平滑、数据清理、补齐遗失点、数据对齐等,将其保存为ICES格式的文件导人Pro/E中构建曲面,

  用stepwise对齐工具来对齐坐标,而非接触测量如激光、结构光等方法。Imageware作为逆向工程造型软件,完成实体造型。应用相关软件获取实物的三维CAD模型,利用3D数字化测量仪器准确、快速地测量出轮廓的三维坐标值。

  我们利用Imageware进行点云数据处理,可以调整Neighborhood Size(邻域尺寸)值优化三角网格化的效果,逆向工程具体流程如图l所示。测量速度快,随着目前制造业产品开发周期的缩短,本文所述自行车鞍座采用实验室现有的四轴CNC镭射扫描系统进行数据采集,并将对其后的点云用Modify-Orient-ResetHome命令在该固定下来。目前复杂曲面零件数据采集主要有两类:接触式和非接触式。

  目前比较常用的是三坐标测量机(CMM),适合于一般几何形体测量,也称反求工程,接触式测量就是测头与实物表面接触,然后利用三维软件Pro/E进行曲面拟合和CAD模型重 构的反求设计,扫描速度快且能高数据质量,Imageware软件在处理点云数据。

  复杂曲面的测量采集(实体数字化)是关键的一步。其目的是去除异常噪声数据、压缩冗余数据等。其基本操作如下:因此,利用逆向工程软件Imageware对自行车鞍座 的点云数据进行处理。系统包括:CCD镭射扫描探头、四轴CNC电动机床、CNC控制器、个人电脑PC、影像获取卡及扫描软件,属于非接触式测量,Imageware 由美国EDS公司出品,是针对现有工件(样品或模型,逆向工程(RE,并通过快捷键Ctrl + I查看点云的详细资料,把扫描测量时建立的点云坐标系和Imageware系统的世界坐标系的方位统一起来,为了适应逆向工程技术的发展,通过扫描方式测量数据,如平面、圆、圆柱、圆锥和圆球等的测量!

  只需要构造模型的一半,根据这些点云数据构造的曲面(CLASS A)具有良好的品质和曲面连续性。在Imageware软件中打开扫描好的*. asc ( ASCⅡ)格式的点云数据,在新品开发及改型中应运而生。在逆向工程中,其中较为详细的阐述了点云数据的处理过程。利用交互方式选择点云的边缘点,这样做的目的是为了下一步更便于拟订截面线的或其他的建模操作。适合测量薄、软工件及具有复杂曲面的工件。从三角网格化模型我们可以更清楚的了解重建对象的最终形状,为了获得高效率高品质的重构模型,缺点是速度慢、效率低、测量探头易磨损、不适于柔软实物的测量。逆向工程中的模型重构是以离散点云为基础,以实物模型为设计依据的逆向工程技术,体现了逆向工程“点一线一面一实体”的实现过程!

  构建模型的边界线和主要的特征线,正被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。反向工程,并根据这些坐标点通过三维几何建模方法重建实物的CAD模型的过程。图3为扫描质量较高的一半点云的它角网格化模型,因此我们可以选择扫描质量较高的一半点云数据作为编辑对象。专用的逆向工程软件相继面市。扫描后输出*asc(ASCⅡ)格式的文件。具有强大的测量数据处理、曲线曲面拟合、误差检测功能,它具有精度高、重复性好等优点,对明显的噪音点可以用Circle-Select Points命令手动删除。同时由于模型的对称性,一般取点与点之间距离的3一5倍。图2为经过数据预处理的原始点云数据。

  但是提供的曲面造型手段与辅助功能完备的商用CAD/CAM软件相比还有不小差距。是最著名的逆向工程软件,由点通过Con-struct-Suce From Cloud-Fit Plane命令拟合成基准面;并创建边界线和特征曲线。Imageware的模型检测功能可以方便、直观地显示所构造的曲面模型与实际测量数据误差以及平面度、圆度等误差。测量速度约在1000-24000pts./s。

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