當前位置:Mira > 行業資訊 > 行業知識 >

咨詢熱線:400-882-0090   ·中文  ·English

基于Geomagic的複雜曲面的逆向設計及NC仿真加工

點擊:600  更新时间:2017-09-04 17:42  【打印此頁】

  隨著計算機技術在制造領域的廣泛應用,基于數據測量的産品造型技術成爲逆向工程技術關注的主要對象。通過數字化測量設備(如坐標測量機、激光測量設備等)獲取物體表面的空間數據,經過逆向工程技術的處理獲得産品的數字模型,進而輸送到CAM系統完成産品的制造。逆向工程已經作爲一種先進的設計方法被引入到新産品的設計開發工作中,以避開艱苦的原型設計階段,是一個對産品進行再設計的階段。

一、曲面的三坐標測量
  在逆向工程技術中,獲得重構CAD模型的離散數據,即數字化技術是關鍵的一步。只有獲得正確的測量數據,才能進行誤差分析和曲面比較,實現CAD建模。數據的采集是指采用某種測量方法和設備測出實物各表面的若幹組點的幾何坐標,可以有多種方式進行數據采集。
  傳統方法就是以三坐標測量機(CMM )爲代表的接觸式,也是實際工程中常用的方式,精度相對精確,但易于損傷測頭和劃傷被測零件的表面。非接觸式自動測量模式是不與工件表面接觸而自動測量表面的一種測量模式。采用光電法的非接觸式測量方法的特點是測量過程中測頭不接觸被測表面,避免了接觸式測量中測頭或被測表面的損傷和測頭半徑的補償測量速度快、自動化程度高,適用于各種軟、硬材料的各種複雜曲面模型的三維高速測量。
 
二、基于Geomagic的複雜曲面的模型重建
  Geomagic Studio(現名Wrap)是由美國3D Systems公司研發的掃描數據處理軟件, 它以先進的數學模型、曲面構造理論爲基礎, 可從掃描所得的點雲數據創建出多邊形模型和網格,並可自動轉換爲NURBS曲面。Geomagic Studio提供了直接點構面的全新的構面方式, 改變了傳統的點→線→面的構面方式。
 
下面以小貓曲面點雲(圖1)的CAD重建爲例,來說明Geomagic的處理過程。Geomagic軟件的一般工作流程主要包括以下3 個階段:
 
(1) 點階段(Point Phase)。
  這個階段爲點雲數據的預處理階段。利用點雲處理功能如降噪特性以及編輯和過濾工具,實現點雲到多邊形階段的過渡,實現小貓數字模型的優化。處理完成後, 即可進入多邊形階段, 數據格式也由離散數據點轉換爲多邊形格式(圖2)。

圖1 小貓曲面點雲數
圖2 多邊形階段

(2) 多邊形階段(Polygon Phase)。
  這一階段主要是對多邊形網格數據進行表面光順與優化處理, 以提高後續的曲面重建質量。利用多邊形編輯(polygon editing)、基于曲率的孔填充(curvature hole filling)、光順(relax)、邊界修補(boundary repair)、特征構建(feature creation) 等多邊形幾何再造功能實現小貓曲面因爲掃描而出現的缺憾。
 
(3) 成形階段(Shape Phase)。
  其過程包括首先利用Detect Curvature功能根據計算的曲率結果找出多邊形數據中的特征線(ContourLine)。在特征曲線的基礎上,利用Construct Patches功能在多邊形數據上自動生成四邊形網格(圖3)。
  自動生成的四邊形網格往往呈現不規則的網狀,利用網格編輯功能將其排成比較規則的網格面。然後利用Construct Grid功能爲每一個網格內建立UV參數線,最後使用Fit Surface功能爲每一個四邊形網格自動生成連續的曲面片(圖4)。
  這個階段主要完成數據分塊與曲面構造功能。造型完成後, 軟件還可以對曲面進行整體的光順、合並以及誤差分析等操作, 同時輸出IGES輸出格式, 與CAD/CAM/CAE軟件進行數據交換。
 
圖3 特征線及四邊形網格
圖4 完成小貓的NURBS曲面

三、複雜曲面的NC仿真加工
  通過CAD模型的重建技術,用戶可在計算機上生成所需的各種複雜曲面,通過已有的CAD/CAM軟件系統,可自動編制複雜曲面的數控加工程序。通過與計算機網絡連接的數控機床,進而在數控機床上准確地加工出相應的零件或模具。加工複雜型面一般采用球頭銑刀數控銑削,程序給出的加工軌迹是刀頭球心的運動軌迹。
  曲面加工選擇CAM軟件進行。將在Geomagic生成的小貓曲面導入CAM軟件中進行NC模擬仿真[3]。小貓曲面的數控加工爲凸面加工。在“CAM”環境下,利用“加工管理”模塊中的“模型、“毛坯”“起始點”、“機床後置”、“刀具庫”、“刀具軌迹”等功能,進行小貓曲面加工編程過程中的一些例如坐標系、刀具的建立、模型、毛坯和進退刀等公用選項的創建。實現小貓曲面的NC模擬仿真。其粗加工過程如圖5所示,精加工過程如圖6所示。
 
圖5 粗加工過程 
圖6 精加工過程

四、結束語
  逆向工程中的CAD 建模技術已廣泛應用于産品設計、零件修複、動畫以及數字媒體等諸多領域, 在數據獲取與處理、曲面擬合、商用專業軟件等方面的研究開發上也已取得了很大進展。基于逆向工程技術,在計算機網絡和CAD/CAM集成技術的支持下進行複雜曲面重構,縮短了産品的開發周期,提高了産品開發質量、增加産品的技術含量並降低産品的開發成本,有效地解決了其産品特別是形狀複雜的曲面的最終設計問題, 實現了從産品設計到加工整個過程信息流流暢快捷的目標,增強了經濟競爭力。

 
關于美瑞
  美瑞公司是3D Systems及Artec Europe的一級代理商,涵蓋3D打印機、雕刻筆、三維掃描儀、三維數據處理軟件和打樣服務等;提供“從設計到制造”全套解決方案,包括打印材料(塑料、尼龍、金屬和陶瓷等)和雲計算按需定制部件,這些解決方案都可加快設計、創造、溝通、原型和産生實物體,廣泛應用于珠寶首飾、航空航天、電子器件、汽車制造、工業自動化、醫療器械、生物科技、工藝創意、個性化定制等多個行業。
 
欲了解更多信息,請訪問:
www.ywrx.net
www.mr3dprinters.com
咨詢熱線:4008820090

上一篇:知識篇:CUBING車身主檢具介紹
下一篇:3D打印技術爲傳統失蠟鑄造注入新生命力
Copyright(C)2014-2016 版權所有:美瑞特種建築材料有限公司 備案號:粵ICP備06016980號  粵公網安備 44011302000195號
欧洲色情久久视频在观看_和50岁的女人做了一夜 |