主减速器低速级齿轮RE设计及RP处理.docx

西南科技大学城市学院毕业设计说明书系部：机电工程系专业班级：机械设计制造及其自动化姓名：学号： 201040230课题名称：主减速器低速级齿轮RE设计及RP处理/仿真指导教师：2013年 11月摘要随着基于信息和知识的产品的高速发展，激烈的全球市场竞争要求制造业快速响应市场的需求，则要求产品设计、制造周期进一步缩短。以计算机技术和信息技术为代表的高新技术正在逐步改善和取代传统的制造模式，形成了全新概念的现代先进制造技术。逆向工程、并行工程、智能制造、敏捷制造、精细制造、虚拟制造等新思想、新概念，新方法层出不穷，快速制造技术就是其中给制造业带来革命性变化的关键技术，随着快速原型、快速制模、快速制造技术的不断成熟，其在制造业中的应用将日益广泛。其中，逆向工程与快速成型技术结合日益紧密，在机械制造业的发展日趋重要。针对一现有的样品，利用3D数字化测量仪器准确、快速地将其轮廓坐标量得，并进行三维CAD曲面重构，编辑修改后，传至一般的CAD／CAM系统，再由CAM产生刀具的NC加工路径送至CN加工设备制作所需的模具，或者送到快速成型机(RP)将样品制作出来，这一过程称为逆向工程(reverse engineering)。逆向工程与快速成型技术一体化是指在产品的反求和制造时，采用先进的设备与方法以实现产品的快速设计与快速制造，目前，在家电、轻工行业、汽车制造业、医学仿真人体器官模型、艺术雕塑品的仿真等等方面有着广泛的应用。a）逆向工程与CAD技术的关系逆向工程技术是随着计算机技术的发展和成熟及数据测量技术的进步而发展起来的一门新兴学科与技术。它的出现，改变了原来CAD系统中从图样到实物的设计模式，为产品的迅速开发以及快速原型化设计提供了一条新的途径。但是，逆向工程是在原有CAD技术上发展起来的，逆向工程的最终结果是由CAD技术完成和实现的，因此，CAD技术贯穿于逆向工程的大部分过程。逆向工程与快速成型技术的关系快速成型技术是制造业发展的关键技术之一，在快速成型中由于逆向工程的应用，使产品的开发周期大大缩短，产品的一次设计加工成功率大大提高，从这个意义上说，逆向工程在快速成型中的应用，大大降低了产品的开发成本，降低了时间和材料消耗，提高了产品品质。逆向工程与快速成型技术相结合，可构成一个闭环的快速产品开发系统，这种快速闭环设计系统在设计评价、装配检验、快速模具制造及直接将原型用于功能试验等方面得到广泛应用。第1章集成逆向工程与快速成型关系概述逆向工程也称反求工程、反向工程，其思想最初来自从油泥模型到产品实物的设计过程。快速成型技术可以快速、自动地将设计思想物化为具有结构和功能的原型或直接制造零部件，从而可以对设计的产品进行快速评价、修改，大大的缩短了新产品开发周期，降低了开发成本，避免了产品研发失败的风险，提高了企业的竞争力。逆向工程与快速成型技术是先进制造技术中的重要组成部分，作为消化吸收先进技术和缩短产品在设计与制造周期的重要支撑技术，已成为制造业关注的热点。1.1 逆向工程数据处理的主要内容?1.1.1数据处理流程逆向工程中，在构造CAD几何模型前，需要对数据进行处理，其流程为：对密集采样数据进行滤波；数据点的优化和数据点的聚合；几何模型构造数据拟合和实体建模。???1.1.2逆向工程与快速成型的数据交换??? 逆向工程与快速成型的数据交换，主要包括以下方面：?1)用逆向技术直接生成STL文件，供RP系统的数据处理软件直接使用，产生NC代码；?2)利用逆向技术生成层片文件(common layer interface，CLI)文件，这种输出比较适用于对各种CT图像的逆向，并且由于RP本身就是分层制造法，用断层图像或矢量化的层片轮廓信息直接驱动RP设备逐层叠加而成三维实体；?3)利用逆向技术来重构出实体模型，借助于CAD系统来转化成STL文件。逆向工程与快速成型的数据交换过程如图1-1所示。图1-1 逆向工程与快速成型的数据交换过程图对于快速成型技术来说，逆向工程目的之一在于获得产品的几何造型与结构数据，通过各种三维数字化仪得到零件造型和结构数据后，可以借助三维莺构技术在CAD软件中重新编辑(修改和缩放)再转换成G—Code或STL文件为快速原型制造设备使用，从而可直接加工制作出相应的模具、模型或零件。1.2 逆向工程与快速成型一体化1.2.1 一体化流程如今，逆向工程成为快速成型制造的重要应用领域，即利用逆向工程得到的实物几何模型，驱动快速原形机制造出与实物原形相同的零件，逆向工程与快速成型技术结合并进行一体化生产已经成为目前快速成型技术研究和应用的重点，其一体化流程见图1-2所示。图1-2 逆向工程与快速成型一体化流程图1.2.2 关键技术与解决方法三维数据采集技术测量物体表面的数据点并再现物体形状，将其应用于制造等