【正文】 接口上 ,Pro/E 軟件具有 IGS、 STL、 OBJ 等多種輸入輸出數(shù)據(jù)文件 ,能與 UG、 IDEAS、MasterCAM 和 CATIA 等 CAD/CAM 軟件系統(tǒng)交換數(shù)據(jù) ,是理想的設(shè)計軟件系統(tǒng) [7]。 [4][5][6] 打開 CATIA 的點云編輯處理特征環(huán)境，在此環(huán)境下導入掃描的玩具汽車覆蓋件的點云數(shù)據(jù)。 基于曲線的逆向工程 ： 首先根據(jù)數(shù)據(jù)建立型曲線，然后通過型曲線建立曲面。輸入、生成和過濾原始數(shù)據(jù)。它使用戶可 以專注于模型的特征區(qū)域，并使用不同的工具來獲取期望的形狀和曲面屬性。遵循曲面簡單的原理，盡量用較少的控制點來建構(gòu)課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 曲面，其參數(shù)應(yīng)從 10 個控制點開始，逐步視情況而增加。在使用本功能前對點數(shù)據(jù)作噪聲濾除與平滑化處理。簡單的曲面有 利于后續(xù)工作的修編，較容易構(gòu)建出較高質(zhì)量的平滑曲面模型。有的部分軟件采用比較直觀的方式使曲面平滑化，但參數(shù)設(shè)定完成后，系統(tǒng)會以逐步變化的方式，將曲線的變化顯示出來，以消除曲線扭曲的情形。此外，視角的選擇更為重要， 2D 的屏幕上所呈現(xiàn)的視覺是 3D的狀態(tài)，常會有因視角不同而造成誤判的情形，所以在使用本功能之前，可以利用軟件的顯示功能，如用三角網(wǎng)格化的顯示方式或打光的方式，幫助特征位置凸出，來辨別位置。連續(xù)的曲線之間是否達成良好的連續(xù)性，這對后續(xù)曲面之間的連續(xù)性相當大的影響。提取出來少量點的數(shù)據(jù)后，可以發(fā)現(xiàn)，如果用所有的點數(shù)據(jù)去繪制曲線，曲線仍然回有波動的情況，這是因為點數(shù)據(jù)太多所致，這時可采用平滑化功能，將這些少量點群作平滑化處理，并斟酌刪減數(shù)據(jù)，以備后續(xù)曲線構(gòu)建所用。 利用特征搜尋功能找出曲面建構(gòu)的概況或特征 在建構(gòu)一個模型之前，應(yīng)先考慮整個模型 的建構(gòu)概況，再下手去編輯曲面。所謂邊界曲線，是點數(shù)據(jù)前處理中判斷邊界的方法，而在邊界判別之后，選取所判定的邊界點，并利用這些邊界點來重新擬合出曲線。所以，曲線的擬合在曲面重建過程中起著重要的作用。因此在構(gòu)建的過程中，無論是曲面上的曲線，或是由原始點數(shù)據(jù)所擬合出的曲線，均可成為構(gòu)建曲面的有效工具，所以，對于曲線的建立與修編，使其能與曲面構(gòu)建功能相整合，是重建原始模型的關(guān)鍵之一。再近似法的流程中必須一直增加控制點的數(shù)目，以求得與測量點更為接近的曲線，直至誤差小于允許值，因此系統(tǒng)課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 進行計算所需要得時間會與測量得到的點數(shù)據(jù)和指定的允許誤差值有關(guān)，如果 測量的數(shù)據(jù)很密或是指定的允許誤差很小，則運算的時間相當?shù)拈L。必須再兩者有所折中，在大部分的情況下，只要誤差沒有超過允許范圍，則更加側(cè) 重要求高質(zhì)量的曲面。 對控制掃描儀的計算機硬件配置要求 CPU： PIV 以上， 運算速度 2. 0 GHz 顯卡內(nèi)存 ： 64 MB 內(nèi)存 ： 512MB 以上 硬盤 ： 40 GB 以上 操作系統(tǒng) ： WINDOWS 98/2020/NT/XP 本章小結(jié) 通過本章的研究，逆向工程的掃描主要分為接觸掃描和非接觸掃描，由于所要掃描的零件是一個三維曲面零件，故采用了非接觸的三維掃描儀進行掃描。因為使用者可以通過后續(xù)軟件的強大功能將初始測得的空間自由坐標平移和旋轉(zhuǎn)到自己要求的坐標位置上去。 ATOS 掃描儀掃描儀使用特點 該掃描儀體積小、重量輕尺寸 ： 寬 245mm、長 250mm、高80mm、 重量為 2 公斤， 可以架在攝影用的一般三腳架上工作。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 測量方式 逆向工程所需要的測量按其特性及應(yīng)用，一般可分為兩大類 ：接觸式測量與非接觸式測量，下表列出它們的技術(shù)特點。 CATIA 軟件已成為世界各地設(shè)計師和工程師的設(shè)計最佳工具。 從概念設(shè)計到最終的產(chǎn)品， CATIA 廣泛的集成解決方案加快了產(chǎn)品開發(fā)的全過程。所產(chǎn)生的 NC CODE 配合適當?shù)墓ぞ呒凹庸C床，可以實際應(yīng)用 PRO/NC 所設(shè)計的產(chǎn)品加工制造工藝。 在產(chǎn)品加工制造的環(huán)節(jié)上， PRO/E 在設(shè)計 NC 加工制造程序上提供了功能強大的輔助工具一 PRO/NC 加工制造模塊 。 Pro/ENGINEER 的全相關(guān)性保證在開發(fā)周期的任一點進行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 全數(shù)據(jù)相關(guān) 為加速投放市場，需要 在較短的時間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。這些特征是一些普通的機械對象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進行修改。 （ 6）方便使用、性能穩(wěn)定 系統(tǒng)軟件和硬件均采用模塊化設(shè)計，性能穩(wěn)定。為防止利用參考點技術(shù)拼接點云數(shù)據(jù)造成累計誤差，超出技術(shù)要求，故GOM 公 司最先發(fā)明了數(shù)碼相機定位技術(shù) ,即 TRITOP 系統(tǒng)，利用特有的數(shù)碼點和參考點來構(gòu)建一個完整的座標定位系統(tǒng)，而掃描頭所掃描的數(shù)據(jù)則會自動根據(jù)參考點的位置而自動粘貼上去，利用這樣的方法，從而使掃描大到 10 米的汽車及汽車內(nèi)外飾件而成為可能 ， 且精度也可以達到 。 CAD 模型的檢驗與修正采用根據(jù)獲得的 CAD 模型重新測量和加工出樣品的方法來檢驗重建的 CAD 模型是否滿足精度或其他試驗性能指標的要求，對不滿足要求者重復以上過程，直至達到零件的設(shè)計要求。盡管己經(jīng)出現(xiàn)了許多成功的三維 CAD 軟件，但運用這些軟件建立一個復雜的零件模型，仍相當費時。在美學設(shè)計特別重課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 要的領(lǐng)域，例如汽車外型設(shè)計廣泛采用真實比例的木制或泥塑模型來評 估設(shè)計的美學效果，而不采用在計算機屏幕上縮小比例的物體投視圖的方法，此時需用逆向工程的設(shè)計方法。逆向工程的應(yīng)用領(lǐng)域大致可分為以下幾種情況： （ 1）在產(chǎn)品仿制中的應(yīng)用 有時，擬合制作的產(chǎn)品沒有原始的設(shè)計圖檔，而是由委托單位交付樣品或?qū)嵨锬Ｐ?，請制作單位復制。如何合理利用他人的設(shè)計思想，加快自身產(chǎn)品更新?lián)Q代的能力，是在市 場競爭日益激烈的今天站穩(wěn)腳跟，持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。在這一意義下，逆向工程可以定義為 :是將實物轉(zhuǎn)變?yōu)?CAD模型相關(guān)的數(shù)字化技術(shù)和幾何模型重建技術(shù)的總稱。 關(guān)鍵詞 : 逆向工程 CATIA Pro/E 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 Abstract Reverse engineering, as a relatively independent category in CAD,is an im portant technique in the tendency of digital and rapid response manufacture. Being pioneering, integrated and paratively practical, reverse engineering has bee an 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 indispensable technique in product exploitation. Reverse engineering can enhance the precision of design, produce high quality model and shorten the cycle of design and manufacture. As a result, it holds out broad prospects for application and is thought highly of in both industrial and academic circles in many countries. The key techniques of reverse engineering are researched and applied to shroud model reconst ruction of toy car in this thesis. The key techniques of reverse engineering include: data acquisition ， data processing and model reconstruction. By researching on the techniques of data processing, the general manipulation flow of data processing is explored. In light of the characteristics of shroud parts of motorcycles, the shroud model reconstruction of toy car is pleted with reverse engineering. The data is collected with ATOS I optical scanner efficiently and accurately. The data processing of shroud parts of toy car is done with CATIA, which results in an integrated and accurate data convenient for model reconstruction. Taking advantage of the bination of Pro/E and CATIA, the shroud model reconstruction of toy car is conducted. The research indicates that the shroud model reconstruction of toy car, pleted with reverse engineering, is an effective technique, which can bring about high quality model and efficiency 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 and have great actual and practical value. Key words: Reverse Engineering。本文研究了逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)，并應(yīng)用于玩具車覆蓋件的模型重建。 逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)包括 :數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和模型重建。 CATIA。逆向工程是綜合性很強的術(shù)語，它是以設(shè)計方法學為指導，以現(xiàn)代設(shè)計理論、方法、技術(shù)為基礎(chǔ)，運用各種專業(yè)人員的工程設(shè)計經(jīng)驗、知識和創(chuàng)新思維，對己有新產(chǎn)品進行解剖、深化和再 創(chuàng)造，是對己有設(shè)計的設(shè)計，特別強調(diào)再創(chuàng)造是反求的靈魂。實際上，在設(shè)計制造領(lǐng)域，任何產(chǎn)品的問世，包括創(chuàng)新、改進和仿制，都蘊含著對已有科學、技術(shù)的應(yīng)用和借鑒改進。傳統(tǒng)的復制方法是用立體雕刻機或三軸仿形銑床以 1: 1 的比例制作模具，再生產(chǎn)產(chǎn)品。 （ 3）在舊產(chǎn)品改進中的應(yīng)用 在對舊產(chǎn)品改進時，有時并沒有零件的 CAD 模型，因此需要利用逆向工程技術(shù)建立產(chǎn)品的幾何模型，然后再利用傳統(tǒng)的CAD 軟件對原設(shè)計進行改進。有時工程界提供的是實物，需要由實物制造模具或作設(shè)計上的改進，因此在 RPM 中經(jīng)常利用逆向工程技術(shù)來建立產(chǎn)品的幾何模型。 測量工具 ATOSⅠ介紹 德國 GOM 公司獨家研制的 ATOS 流動式 光學掃描儀是目前市場上最為先進的非接觸式三坐標掃描設(shè)備。 ATOS 掃描儀的技術(shù)優(yōu)勢 ： （ 1）高質(zhì)量的掃描點云 ATOS 采用高分辨率 CCD 數(shù)碼相機采集數(shù)據(jù)，可在短時間內(nèi)獲得任何復雜表面的密集點云（點距 ～ ），并可根據(jù)表面的曲率變化生成完美的網(wǎng)格面，便于后期的曲面重建和直接加工。設(shè)備操作簡單，經(jīng)過兩天的培訓即可熟練的操作，軟件提供完善的在線幫助和批處理功能，可適用于生產(chǎn)線檢測。例如 ： 設(shè)計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用，并以這些簡單特征為基礎(chǔ)來進行更為復雜的幾何形體的構(gòu)造。為了實現(xiàn)這種效率，必須允許多個學科的工程師對同一產(chǎn)品進行開發(fā)。 裝配管理 Pro/ENGINEER 的基本結(jié)構(gòu)能夠使設(shè)計者使用一些直觀的命令，例如“嚙合”、 “插入”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同時保持設(shè)計意圖。 使用戶可以利用 PRO/NC 將產(chǎn)品的計算機幾何模型與計算機輔助制造課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 進行整合，配合 NC 加工制造技術(shù)上所需要的各項加工參數(shù) ： 加工所需要 的模型、加工坯料、夾具、加工刀具、加工機床及各種加工參數(shù)等等，來設(shè)計產(chǎn)品的各種加工工藝。 CATIA 軟件介 紹 CATIA 簡介 CATIA 應(yīng)該說是最高檔的 CAD/CAM 軟件，由法國 Dassau