现代成形技术.pptVIP

第三章 数据准备与处理 3.1三维模型构建方法 3.2 STL文件 3.3分层技术 3.4成形方向选择 3.5快速成形误差与分析 3.1 三维模型构建方法 由于所有的快速成形机都只能接受计算机构造的三维模型，然后才能进行切片处理，所以，快速成形需要前端的CAD数字模型来支持。 基于数字化的产品快速设计的基本途径： 一、概念设计 二、2D 3D转换设计 三、反求设计 一、概念设计：产品的现代设计直接在三维造型软件平台上进行。 产品的现代设计已基本摆脱传统的图样描述方法,采用CAD软件来构造产品的三维模型。完美的商品化造型软件为产品造型设计提供了足够的空间，使设计者的概念设计能够随心所欲。 二、2D 3D转换设计：将已有产品的二维三视图转换成三维模型。 三、反求设计（逆向工程）：从实物样件获取产品数学模型进行设计。 　　　在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程：设计人员首先构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后利用CAD技术建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入制造流程，完成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们可以称之为“正向设计”。 　　　逆向工程则是一个“从有到无”的过程。简单地说，逆向工程就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品的设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。 广义的逆向工程是消化、吸收先进技术的一系列工作方法的技术组合，是一门跨学科、跨专业的，复杂的系统工程。它包括影像逆向、软件逆向和实物逆向等三方面。 目前，大多数关于逆向工程的研究主要集中在实物的逆向重构上。其相关技术已成为CAD/CAM系统中的一个研究的应用热点。 逆向工程：是将实物转变成CAD模型相关的数字化技术，几何模型重构技术和产品制造技术的总称，是将已有产品或实物模型转化为工程设计模型和概念模型，并在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造的过程。 逆向工程流程 逆向工程数字模型采集的主要方法： 1、坐标测量法：用传统的三坐标测量机进 行。 2、激光扫描法：用激光扫描机进行。 3、零件断层扫描法：用零件断层扫描进行。 4、照相测量法：用三维数字照相扫描仪进行。 5、 CT法：用计算机X线照相机进行。 6、MRI法：用磁共振成像机进行。 （详细分类见P36图3－3数据采集方法分类） 三维数字照相扫描仪 卡车头扫描现场 叶轮扫描现场 　　　　叶轮的逆向造型 汽车板金件逆向建模 橡胶口罩逆向建模模型 橡胶防化面罩逆向建模 人体面部三维彩色点云数据 其它三维数据模型 其它三维数据模型 扫描数据点云实例 鞋底着色点云 陶瓷工艺品着色点云 彩色点云 轮毂逆向造型 轮毂逆向造型 臂式三维扫描机 测量现场 点云数据的处理 去噪：样件数字化的过程中或者将多视点云数据对齐后不可避免地会产生噪声点，即一些明显违背设计意图、破坏曲线、曲面光顺的不合理的数据点。曲面重构前必须进行噪声点过滤，以减小噪声点对曲线、曲面重构的影响 。 精简：对于非接触式测量获得的高密度点云，由于成千上万的点云数据会影响曲线曲面造型的效率，需要按一定的要求简化测量点的数据，以提高曲面重建的效率。 特征线提取：特征主要是指对曲面建模有关键影响的一些局部曲面或曲线。习惯上把其中的二次曲面以及曲面之间的过渡曲面统称为特征曲面，而把局部曲面之间的交线以及局部曲面的边界称为特征曲线，提取特征点对后续的曲面的重构有举足轻重的作用。 拼合（对齐）：将两部分及以上实体的点云数据拼合成一个实体的点云数据。 建模方法分类 基于特征的建模方法 基于切片数据（截面数据）的建模方法 基于可变形模型的建模方法 整体的自动建模方法 逆向工程数据处理的主要软件： 1、Imageware(Surfacer)：SDRC公司著名的逆向软件，广泛应用于汽车、航空、航天、家电、模具和计算机零部件领域。 2、CopyCAD：Delcam公司产品，可快速编辑数字化数据，作出高质量的复杂曲面。 3、Geomagic ：美国雨滴公司产品，是目前市面上对点云处理及三维曲面构建功能最强大的软件。 4 、RapidForm：韩国INUS Technology公司产品，具有强大的多边形优化功能。 5、Mimics ：比利时Materialism公司产品，主要用于断层扫描数据处理。 6、Pro/E反求模块。 7、UG反求模块。 等等。 常用三维设计加工软件： 1、Pro/E （美国） 2、UG （美国） 3、CATIA （法国） 4、I-DEAS （美国） 5、Cimatron（以色列） 等等。 Pro/E------ 美国PTC公司开发