【正文】 技術(shù)在這些領(lǐng)域中也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。新點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)處理技術(shù)。實(shí)體建模是特征建模和自由形狀建模的必要基礎(chǔ)。它按照模具設(shè)計(jì)的一般順序來模擬設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，其只需根據(jù)一個(gè)產(chǎn)品的三維實(shí)體造型，從而建立一套用產(chǎn)品造型參數(shù)相關(guān)的三維實(shí)體模具。3DSS掃描儀能滿足大多數(shù)掃描任務(wù)、能很便捷的攜帶、安裝投入運(yùn)行。 （） （） （） （） （） （）通過上面三個(gè)視角對爬行士兵外殼掃描，基本可以得到其完整的曲面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，上面六個(gè)圖中，黑色正方形是掃描是貼上去的參考點(diǎn)，當(dāng)?shù)谝灰暯菕呙柰瓿芍笤倮^續(xù)做第二視角掃描是，要先點(diǎn)擊掃描軟件的圖標(biāo)，這樣就把當(dāng)前視加一，轉(zhuǎn)換到下一個(gè)視角，進(jìn)行下一個(gè)視角的掃描，掃描時(shí)相鄰兩個(gè)視區(qū)內(nèi)的公共參考點(diǎn)必須有三到五個(gè)，掃描完后，點(diǎn)擊“匹配”按鈕，匹配成功之后，相鄰兩個(gè)掃描視角下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)就拼接起來了，3DSS掃描軟件進(jìn)行多視掃描就是用這一拼接功能，對不同視角下掃描得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，從而得到零件完整的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。譬如，激光掃描儀生成的圖像里就比較多雜點(diǎn)，散布在圖像四周，輪廓邊緣外尤其多；而CMM的雜點(diǎn)通常較少，或因?yàn)榱慵砻婧艽植凇⒑茉愀?，或出現(xiàn)在測量溝、臺、孔處，或因測量時(shí)的抖動引起。 3. 邊界編輯封裝階段得到的曲面是由很多不規(guī)則多邊形構(gòu)成的，而且填充孔也是以多邊形的形式填充，這樣在模型邊界就會形成大量的不整齊的邊界曲線，為了后續(xù)處理的順利進(jìn)行，對于不整齊的邊界，可以執(zhí)行“編輯邊界”命令，減少控制點(diǎn)的數(shù)目使邊界變得整齊。 柵格化并NURBS擬合成CAD模型當(dāng)所有面板都完成網(wǎng)格化之后，執(zhí)行“構(gòu)造格柵”命令，將“分辨率”調(diào)到合適的值，完成曲面柵格構(gòu)造，并在“非均勻有理B樣條”菜單下選擇“NURBS模型到CAD模型”完成模型轉(zhuǎn)化，得到最終的CAD模型。本課題的軟品模型曲面是用Geomagic軟件制作的曲面片，片與片之間的間隙較大，在UG中縫合曲面片時(shí)應(yīng)將公差調(diào)大些。大多數(shù)分布于產(chǎn)品的邊緣地帶、分型面附近，氣體很容易排出，并不影響制件的外觀。面殼殼體曲面結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜考慮到產(chǎn)品表面光潔度的要求，采用潛伏式澆口方式，以便后續(xù)處理。綜合考慮，分型面選塑件截面最大處。主流道大端呈圓角，其半徑取r=1～3mm，以便熔體的流動和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。 澆口位置的選擇：（1） 澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。值適用于。模具開啟后應(yīng)使塑件及澆口凝料滯留于帶有脫模裝置的動模上，以便脫模裝置在注射機(jī)推桿的驅(qū)動下完成脫模動作。取注射時(shí)間，脫模時(shí)間，則注射周期 ： 由此得每小時(shí)注射次數(shù)：4） 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中塑料熔體的總質(zhì)量：(2) 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量ABS的單位熱流量在（310～400）kJ/kg之間，故可取(3) 計(jì)算冷卻水的體積流量 射冷卻管入水口水溫為，出水口的水溫為，取水的密度，水的比熱容。時(shí)間：2011221～2011520 應(yīng)用UG完成曲軸鍛造模具設(shè)計(jì)，運(yùn)用CAE技術(shù)對曲軸鍛造模具重要零部件分析，優(yōu)化結(jié)構(gòu) 并進(jìn)行加工仿真，借助畢業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)完善設(shè)計(jì)。時(shí)間：時(shí)間：2010126～20101226 了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，搜集有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)資料，自學(xué)CAD/CAM軟件和相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)。冷卻管直徑在允許的條件下應(yīng)盡量取大值，設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對流、輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固是所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量。根據(jù)該制品的形狀與澆注系統(tǒng)，不設(shè)溢流槽?？紤]到塑件表面的精度要求，以及塑件和廢料的脫離，本設(shè)計(jì)采用潛伏式澆口，利用Moldflow軟件進(jìn)行最佳澆口位置分析，將澆口位置選擇塑件內(nèi)壁，從塑件底部進(jìn)料這樣可以保證塑件的精度要求，保證廢料的脫離。（2） 易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。 計(jì)算制品體積、質(zhì)量以及制品的正面投影面積　　塑件體積：根據(jù)零件的三維模型，利用三維軟件可以直接查詢到塑件的體積為：=　　澆注系統(tǒng)體積=　　一次澆注總體積=+=10　　塑件質(zhì)量：查《塑件制品成型及模具設(shè)計(jì)》ABS的密度取　　塑件質(zhì)量：　　一次澆注所用的總質(zhì)量：　　正面投影面積：　　所需鎖模力：760035=266KN 預(yù)選注射機(jī)的型號 臥式注射機(jī)機(jī)身低，利于操作和維修；機(jī)身因重心較低，故較穩(wěn)定；成型后可利用其自重自動下落，容易實(shí)現(xiàn)全自動操作。（4） 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。3）塑件的后處理。注射時(shí)間由流動充模時(shí)間和保壓時(shí)間兩部分組成。 UG環(huán)境下的實(shí)體建模 曲面縫合UG環(huán)境下曲面縫合用于連接兩個(gè)或多個(gè)片體，并建立單一片體。執(zhí)行“構(gòu)造曲面片”命令，將各面板鋪設(shè)曲面片，曲面片數(shù)目可以通過軟件自動估計(jì)，也可以指定數(shù)目。隨著測量系統(tǒng)的不同，測量出來的精度也有差異，最好要配合軟件的分析功能，分析顯示基本幾何信息，如尺寸，位置等，再作適度的調(diào)整，求出最佳的結(jié)果。 快速曲面重建系統(tǒng)的典型代表是Geomagic Studio，其完整的流程如下： 1) 從點(diǎn)云中重建出三角網(wǎng)格曲面； 2) 對三角網(wǎng)格曲面編輯處理； 3) 模型分割，參數(shù)化分片處理； 4) 柵格化并NURBS擬合成CAD模型。 零件掃描過程爬行士兵外殼是一個(gè)三維的曲面模型，其外形曲面結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，采用單視掃描方法很顯然無法得到零件完整的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，采用多視掃描方法，掃描時(shí)利用掃描軟件的自動拼合功能將相鄰兩個(gè)掃描視角的公共區(qū)域拼接起來。接觸式探頭一般用于不規(guī)則曲面的測量，因不規(guī)則曲面對于接觸式探頭的半徑補(bǔ)償相當(dāng)不易，而且測量速度相當(dāng)慢。可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)連接設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)綜合，建立產(chǎn)品的仿真，利用交互是運(yùn)動模式同時(shí)控制5個(gè)運(yùn)動副，設(shè)計(jì)出包含任意關(guān)鍵節(jié)數(shù)的空間機(jī)構(gòu)，完成機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析，以多種格式表達(dá)分析結(jié)果。UG 的CAM模塊提供了交互式編程產(chǎn)生精確刀具軌跡的方法，用戶通過創(chuàng)建程序節(jié)點(diǎn)、刀具節(jié)點(diǎn)、幾何節(jié)點(diǎn)、加工方法節(jié)點(diǎn)，生成刀具加工軌跡，通過觀察刀具運(yùn)動來圖形化地編輯刀具軌跡，最終的刀位源文件經(jīng)過后置處理即可生成數(shù)控加工程序。 Geomagic軟件介紹 Geomagic Studio是由美國雨滴公司研發(fā)的逆向工程應(yīng)用軟件，它以先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型、曲面構(gòu)建理論為基礎(chǔ)，能快速地整理曲面點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動產(chǎn)生網(wǎng)格，可構(gòu)建任意復(fù)雜的精確曲面模型，創(chuàng)造從原型曲面測量點(diǎn)云到多邊形數(shù)據(jù)的高品質(zhì)三維模型產(chǎn)品。盡管己經(jīng)出現(xiàn)了許多成功的三維CAD軟件，但運(yùn)用這些軟件建立一個(gè)復(fù)雜的零件模型，仍相當(dāng)費(fèi)時(shí)。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(shí)，擬合制作的產(chǎn)品沒有原始的設(shè)計(jì)圖檔，而是由委托單位交付樣品或?qū)嵨锬Ｐ停堉谱鲉挝粡?fù)制。在這一意義下，逆向工程可以定義為:是將實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃AD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。采用3DSS掃描儀高效率、高精度地完成玩具玩具爬行士兵的點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取工作；應(yīng)用Geomagic軟件完成爬行士兵玩具外殼的點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理工作；以UG軟件軟完成玩具外殼模型的重構(gòu)工作并用UG MoldWizard進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。所以對于新興技術(shù)的理解、消化和推廣上，逆向工程作用十分巨大。為贏得市場競爭，不僅要求產(chǎn)品的功能先進(jìn)，而且要求外形美觀。 逆向工程的一般步驟逆向工程一般可分為四個(gè)階段: (CMM)或激光掃描等測量裝置來獲取零件原形表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。可按曲率差異分割模型的特征線。3. 裝配建模 用于產(chǎn)品的模擬裝配。其運(yùn)用UG知識中的嵌入基本理論，根據(jù)注塑模具設(shè)計(jì)的一般原理來模擬注塑模具設(shè)計(jì)的全過程，提供了功能全面的計(jì)算機(jī)模具輔助設(shè)計(jì)方案，極大地方便了用戶進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。： 掃描類型3DSSTDII（標(biāo)準(zhǔn)型）3DSSMINIII（迷你型）3DSSSTDCII（彩色標(biāo)準(zhǔn)型）單幅掃描范圍（典型值）400300mm200150mm400300mm單幅掃描點(diǎn)數(shù)130萬130萬130萬彩色24bits掃描精度（）操作系統(tǒng)Windows/XPWindows/XPWindows/XP掃描頭重置3Kg5Kg單幅掃描時(shí)間輸5秒輸出文件格式ASC， ASC， ASC， （1） 正確連接好所有電纜插頭，打開鏡頭投影蓋；（2） 先啟動計(jì)算機(jī)再啟動掃描儀；（3） 運(yùn)行3DSS掃描軟件；點(diǎn)擊主菜單“初始化”下的直接控制對話框。 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(gè)三維曲面零件，故采用了非接觸的三維掃描儀進(jìn)行掃描。對這樣的點(diǎn)，一般用手工或使用分離點(diǎn)3. 數(shù)據(jù)的噪聲濾除、排序、平滑化及篩減得到點(diǎn)數(shù)據(jù)后，必須檢查點(diǎn)群，刪除不需要的雜點(diǎn)。當(dāng)多邊形階段對模型的編輯達(dá)到滿意時(shí)，對模型進(jìn)行最后一步操作：執(zhí)行“修復(fù)相交區(qū)域”對相交的三角形進(jìn)行松弛/消除操作；如果無三角形相交，系統(tǒng)則提示“沒有相交的三角形”。 曲面重構(gòu)具體過程1. 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理階段　?。?）打開Geomagic軟件界面，在此環(huán)境下導(dǎo)入掃描的爬行士兵玩具外殼的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。縫合片體后，對縫合后的完整曲面片進(jìn)行處理，在曲率較大的地方做適當(dāng)修剪。在制件結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)折處，這些位置由于結(jié)構(gòu)原因壓力較小，適當(dāng)提高注射壓力可以減少氣泡的數(shù)量，由于氣泡出現(xiàn)的部位對其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響不大，因此允許其存在。并且需要選擇壓力較大、精度較高的注射機(jī)；模架設(shè)計(jì)為兩版式注塑模。 創(chuàng)建分型線和分型面分型線定義為模具面與實(shí)際產(chǎn)品的相交線，零件的分模面可以根據(jù)零件的形狀和成品從模具中的頂出方向等因素確定。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時(shí)間。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個(gè)型腔，同時(shí)流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。是塑料成型系數(shù)，對于ABS，其成型系數(shù)是?！　。?）保證塑件不變形損壞 這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到的基本要求。則根據(jù)公式得： （4） 確定冷卻水路的直徑 當(dāng)時(shí)查《注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)》，表430可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，去模具冷卻水孔直徑。 4. 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目：基于逆向工程技術(shù)的爬行士兵玩具外殼模具設(shè)計(jì) 姓名 學(xué)院 機(jī)械工程學(xué) 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班級 學(xué)號指導(dǎo)老師 職稱 副教授 教研室主任 一、 基本任務(wù)及要求：，結(jié)合3dsstd測得玩具外殼表面點(diǎn)云數(shù)據(jù) ，構(gòu)建爬行士兵玩具外殼表面模； ，并應(yīng)用快速成型技術(shù)造型； MoldWizard分模，完成爬行士兵外殼塑料模具設(shè)計(jì)； ； ，不少于三張一號圖紙工作量，按照要求撰寫設(shè)計(jì)論文； 二、 進(jìn)度安排及完成時(shí)間：1．準(zhǔn)備階段。 ABS塑料與脫模力有關(guān)的性能參數(shù)塑料名稱拉伸彈性模量/MPa壓縮比成型收縮率（%）與鋼的摩擦因素泊松比ABSABS抗沖型耐熱型GFR(30%)290018001800～～～0.～—— 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，動定模要分別冷卻，保持冷卻平衡。排氣方式很多：① 利用分型面排氣；② 利用型芯與模板的配合間隙排氣；③ 利用推桿或側(cè)型芯的間隙排氣；④ 開設(shè)排