防毒面具模具曲面造型-全文預(yù)覽
【正文】 實(shí)物樣件獲取產(chǎn)品數(shù)學(xué)模型技術(shù)相關(guān)的技術(shù)，已發(fā)展成為CAD、CAM中的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的范疇，稱為“反求工程（Reverse Engineering）[1]。目前國(guó)外不同種類的RE測(cè)量設(shè)備已進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)，如英國(guó)3DScanner公司的激光掃描測(cè)量?jī)x、美國(guó)“Laser Design Surveyor1200立體激光掃描系統(tǒng)、德國(guó)GOM公司的ATOS測(cè)量?jī)x等。我國(guó)制造業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力仍然較差，其主要原因之一就是對(duì)市場(chǎng)快速反應(yīng)能力差，交貨期長(zhǎng)[5]。此外，一些主流CAD/CAM軟件系統(tǒng)中也開(kāi)始集成反求工程模塊，如：UG/Quick shape、PRO/E中的PRO/ICEM SURF、PRO/DESIGNER 、PRO/SCANTOOLS、CIMATRON中的REVERS ENGINEERING等[7]。但是逆向工程技術(shù)很好的解決了這一問(wèn)題[10]。但在功能覆蓋域、自動(dòng)化程度、穩(wěn)定性、與其他CAD 系統(tǒng)的兼容性等方面還不夠成熟，特別是實(shí)際造型結(jié)果并不十分理想，也無(wú)法做到類似于CAD 軟件的特征建模和參數(shù)化，實(shí)現(xiàn)模型的任意修改非常困難。因此，目前工程實(shí)際中，國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)和科研院所將三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量數(shù)據(jù)輸出為igs 或dxf 格式，直接導(dǎo)入到通用CAD 軟件如UG 中進(jìn)行線面重構(gòu)和模型重建[19]。UG 軟件可參數(shù)控制的由點(diǎn)構(gòu)線方法主要有“過(guò)點(diǎn)法”（Through Points）和“擬合法”(Fit)。它是獲得原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)的最直接的方法，也是最理想的方法[22]。高速三維掃描及數(shù)字化系統(tǒng)在逆向工程中發(fā)揮著巨大作用。用三維掃描儀對(duì)手板，樣品、模型進(jìn)行掃描，可以得到其立體尺寸數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能直接與CAD/CAM軟件接口，在CAD系統(tǒng)中可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整、修補(bǔ)、再送到加工中心或快速成型設(shè)備上制造，可以極大的縮短產(chǎn)品制造周期[25]。激光掃描速度快、精確度適當(dāng)，并且可以掃描立體的物品獲得大量點(diǎn)云數(shù)據(jù)，以利曲面重建[27]。掃描密度極高，掃描速度極快，這利于快速原形化目標(biāo)、實(shí)時(shí)掃描、同步移動(dòng)操作等。4．2 點(diǎn)云曲面處理軟件目前市面上常用的逆向工程軟件系統(tǒng)采用的基本都是NURBS曲面，從它們的功能或操作方法來(lái)看，其共同特點(diǎn)是先構(gòu)造曲線，或者是利用曲線直接構(gòu)造曲面，或者是通過(guò)曲線界定曲面擬合區(qū)域，先生成曲面片，然后通過(guò)拼接構(gòu)成完整的曲面模型。Imageware12主要用來(lái)做逆向工程，它處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)的流程遵循，點(diǎn)——曲線——曲面的原則，整個(gè)流程簡(jiǎn)單清晰明了，而且軟件操作比較容易，對(duì)系統(tǒng)性能要求也不高。2．對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行判斷，去除噪音點(diǎn)（即測(cè)量誤差點(diǎn)）。提前作出規(guī)劃可以避免以后走彎路。根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建曲線，可以改變控制點(diǎn)的數(shù)目來(lái)調(diào)整曲線。 曲面創(chuàng)建功能 1．決定生成那種曲面。創(chuàng)建曲面的方法很多，可以用點(diǎn)云直接生成曲面（可以用曲線通過(guò)曲線網(wǎng)格、通過(guò)曲線組、掃掠、四個(gè)邊界線等方法生成曲面，也可以結(jié)合點(diǎn)云和曲線的信息來(lái)創(chuàng)建曲面。5 建立模具曲面具體步驟 模具曲面的建立流程點(diǎn)云處理→點(diǎn)云數(shù)據(jù)過(guò)濾→點(diǎn)云分割→曲線建立→曲線分析→曲線極點(diǎn)編輯→曲線光順，曲面建立→過(guò)渡曲面建立→多余部分裁剪→曲面縫合→曲面連續(xù)處理→曲面質(zhì)量檢查。本次對(duì)防毒面具曲面的重建，采用了基于UG軟件的逆向重構(gòu)，并分析和嘗試了各種重建曲面的方法和適合情況，使我對(duì)逆向工程（reverse engineering）有了更加全面的理解，而且還對(duì)Unigraphiics NX軟件有了一個(gè)更深一步的了解，對(duì)其功能有了更進(jìn)一步的掌握。因此逆向工程更能適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)的需求。本團(tuán)隊(duì)全部是在讀機(jī)械類研究生，熟練掌握專業(yè)知識(shí)，精通各類機(jī)械設(shè)計(jì)，服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)秀。 Manufacture 2000, 40(10):19131927[5] [J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2005（5）：160～162[6] ：人民郵電出版社，2006：1～286[7] ：清華大學(xué)出版社，2006：1～292[8] 單巖,:清華大學(xué)出版社,2004:23～206[9] 鐘綱. :1～36[10] 劉軍,(2):28～29[11] Park H, Kim K. Smooth surface approximation to serial crosssections[J]. ComputerAided Design,1996,29(12): 9951005[12] 姜元慶,:清華大學(xué)出版社,2003:303～323
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