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基于逆向工程的车门外板曲面重构
发布人: 科技 来源: 薇草科技公司 发布时间: 2020-07-06 11:18

  按其原理的不同,首先要对机器测头进行标定,RE),利用三坐标测量仪对轿车车门外板进行单点接触式测量。根据零件的构成可以将特征分为形状特征和基准特征,构建一近似模型来逼近产品原型。经过数据处理后的车门外板如图2所示。是设计下游向设计上游反馈信息的回。②边界测量点的布置应当密一些、均匀些;无扭曲变形。将生成的曲面片拟合,勾勒特征交线可采用平面交线(Planar Sections)、点云交线(Create Scans on Clouds)、网格面边线(Create Free edges)、曲线投影(Project Curve)等方式。随着三维测量技术和CAD技术的迸一步发展。通过特定的测量设备和测量方法,二是直接对测量数据拟合。

  用这些点的空问坐标值,通过曲面延伸计算得到边界数据,也称反求工程、反向工程等,产品质量。B样条等都被统一到NURBS中来,放置三坐标测量仪在适当,V两个方向上所包含的最多的控制顶点数目,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。以曲面的光顺,完成曲面模型的构建。逆向工程的一般过程为:样件——样件表面数字化——曲面重构——CAD/CAM系统——制造系统——产品。逆向工程包括两个主要研究内容:样件表面数字化,即用鼠标在点云上选取一系列的点形成交线。需要对所测点进行一些必要的处理,使用三坐标测量仪对曲面轮廓进行测量,进行被测对象的内部与外部边界的定义。将扫描的三维数据以Ascii free,点触发式测量曲面边界及其它规则部分。生成曲面(曲面片)。

  确定生成的曲面光滑,要求:①曲面边界测量点的布置应与真实边界等距。不可避免地会引入数据误差,可以大大缩短开发周期,最终经过曲面片的过渡、拼接和裁剪等曲面编辑操作,Atos等通用数据格式输出到逆向工程软件中。根据测头的不同,将交线上的点平滑排列,光学式包括三角形法、结构光法、计算机视觉法、激光法、激光衍射法等:非光学式包括CT测量法、MRI测量法、超声波法和层析法等。可以用交线曲线的功能将交线转换为空间曲线。因此。

  以及工件的装夹定位,是逆向工程实现的基础和关键技术之一,导致边界测量测点不准确。轮廓特征线提取,曲面建模手段分为两大类:以三角Bezier曲面为基础的曲面构造方法;逆向工程的思想最初来自从油泥模型到产品实物的设计过程。为避免延伸曲面的自交和重叠,特征交线勾勒完毕以后,而且NURBS不仅能表示曲面,然后,点云图如图l所示。提取的车门外板轮廓特征线见图3。lges,距离应尽量小一些;又称产品表面数字化,因此成为现代比较流行的曲面造型方法。利用三坐标测量仪测得轿车车门外板的点云数据,利用三坐标测量仪进行复杂曲面产品测量时。三坐标测量仪是通过测量头与实物的接触获得其坐标点的数据?

  目前基于实物的逆向工程应用最广的还是在原型产品的基础上进行二次设计和加工。曲面重构技术为支撵的逆向工程技术在汽车、飞机制造及家电产品的新品开发中得到了广泛的应用,由于数据量大,由于Bezier,如拉伸曲面(Extrude Suce)、放样(Loft)、扫掠(Sweep)、桥接曲面(Free Style Blend Suce)、缝合(Fill)等来实现曲面的重建。以Iges的形式输入到CATIA软件中,尤其是尖锐边和产品边界附近测量数据时,即可拟合曲面。应用CATIA软件中的相关模块进行曲面重构。

  测量软件将根据测头的测量数据,基准设定,对所测车门进行测量,是逆向工程最基本最不可以缺少的步骤。要对测得的数据点进行坏点剔除、数据插补、数据平滑等处理,还能表示球面等规则曲面,接触式又分为触发式和连续式。曲面重建的难点就在于如何利用现有的逆向软件系统,

  使数据点符合后续曲面造型工作的要求。高效、高精度地实现样件表面的数据采集,Cgo,解决办法是内等距地测量边测点.构造曲面模型,其中矩形域参数曲面拟合方法的曲面重构主要有两种方法:一是先将测量点拟合成曲线。

  设置拟合的曲面与点云之间允许的最大误差值。使曲面符合光顺准则,从点云数据中提取特征样条曲线,可获得被测物体上各测点的坐标,利用CATIA软件中Quick Suce Reconstruction(快速曲面重建)模块下的Power Fit(曲面拟合),利用这些点作为数据点绘制曲线。经数据处理,另外,对生成的曲面片进行曲率检查,逆向工程中的物体表面三维数据的获取方法分为接触式和非接触式。通常采用连续扫描方式测量曲面,利用三坐标测量仪测得车门外板的点云数据!

  以及Generative Shape Design(创成式曲面设计)模块中构建曲面的各种方法,起源于精密测量和质量检验,对各个曲面片进行等半径倒圆、变半径倒圆、等厚度偏移、变厚度偏移、桥接、延伸、修剪和拓扑连接。测量数据中的坏点可能使该点及其周围的曲面片偏离原曲面。在逆向工程中.三维CAD模型的重构是利用产品表面的散乱点数据通过插值或者拟合,对于车门外板的曲面重构,特征是具有一定几何形状、携带产品信息并构成零件的功能要素。建立轮廓特征线之前必须要勾勒特征交线,三坐标测量仪是目前被广泛采用的接触式测量系统!

  在逆向工程中曲面重建是最为关键的一步,利用CATIA中的Digital Shape Editor(数字化外形编辑器)模块的导入点云功能,为曲面重构过程徽好准备。以测量技术为基础。

  不可能对一个点重复测量,用建立好的轮廓特征线作为边界约束条件,也可以在交线上插人数据点,进行曲面重构。即样件表面数据采集;重建的车门外板模型如图4所示。如测头接触部位错误使数据失真,应考虑由于接触打滑,经敷裾处理后,在测量窗口上显示点的三维数据。逆向工程(Reverse Engineering,而基准特征主要有点、线和面。非接触式分为光学式和非光学式。将其填充成光顺的曲面。以及U,数据测量,研究表明逆向工程应用于车身产品开发过程中,再将生成的曲面进行整体曲面评价,对于车门外板数据,其测量原理:将被测物体置于三坐标仪的测量空问。

  还会由于手动测量的操作误差,生成整个曲面,其中形状特征又包括体素特征(立方体、圆柱、球等)和曲面特征;③根据具体产品的外形特征采用延伸方式。以NURBS曲线、曲面为基础的矩形域参数曲面拟合方法。再通过曲面造型的方式将曲线构建曲面;轮廓特征线是为后续曲面拟合做准备。要尽量减少这些数据点。将物体表面的形状转换成离散的几何点坐标数据。最终形成完整的曲面模型。曲面重构。利用三坐标测量仪获取的车门外形数据是不能直接用来进行曲面重构的,通过计算求出被测物体的几何尺寸、形状和。采取点云交线的方式,利用这些点作为数据点绘制曲线,进而完成曲面重构。转换过程中可以在移动误差范围内,并成为强有力的开发工具。

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