基于逆向工程的工艺品设计及快速成型.pdf

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1、2015年8月机械设计与制造工程Aug．2015第44卷第8期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．44No．8DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2015．08．007基于逆向工程的工艺品设计及快速成型孙进，朱兴龙，闫大战，陈晓波(1．扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127)(2．上海交通大学计算机集成制造研究所，上海200240)摘要：为解决复杂工艺品的逆向建模及成型问题，~A6L~_r-．艺品为例，应用Geomagi

2、cStudio软件和3D打印切片软件Cura进行逆向设计和快速成型，实现了模型的快速复制和创新，提高了复杂型面的产品设计开发能力，缩短了产品开发周期。关键词：逆向工程；37_艺品；设计；快速成型；Geomagic；Cura中图分类号：TP391．7文献标志码：A文章编号：2095—509X(2015)08—0030—041逆向工程技术出的逆向工程软件，使用该软件能够很方便地用扫逆向工程(ReverseEngineering)是一项将已有描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网的产品零件或原型转化

3、为CAD模型，并在此基础格，并可自动转换成NURBS曲面。该软件的逆向上进行优化设计和再创造的技术⋯。它的基本流建模流程主要包括点云阶段(pointcloud)、多边形程包括三维测量、数据预处理、曲面重构、调整或修阶段(polygons)、曲面阶段(patches)和曲面输出阶改设计、快速成型等几个基本步骤。目前市面上存段，如图1所示。在着2种形式的逆向软件J，一种是以逆向模块的获取点云—点云阶段去除多无边关形点阶噪段声点曲面阶段_．{曲面输出形式嵌入到通用的CAD／CAM软件中，如UG软件手动拼

4、合全局拼合点云取样点云融合中的QuickShape模块、Pro／E软件中的SCAN—TOOLS模块；另一种是专用的逆向软件，如EDS公多边形填孔洞司的Imageware、RaindropGeomagic公司的Geomag-ic、DELCAM公司的CopyCAD、Paraform公司的Paraform、PTC公司的ICEMSurf、台湾智泰科技公图l使用Geomagic进行逆向建模的流程司的DigiSurf、AliasWavefont公司的SurfaceStudio以及Materalice公司的Mi

5、mics等J。下面以工艺品犰狳为研究对象，利用逆向工程逆向工程技术的应用已渗透到多个领域，主要对犰狳实体原型进行三维重构。包括新产品的仿制和改型设计j、模具制造J、文1)导人点云。物的复原和复制_6]、医学赝复体设计和快速原如图2(a)所示，使用100％的采样比例，指定型制造]。运用逆向工程中的建模技术可以为快单位为millimeters。将从不同角度拍摄的犰狳模速原型提供所需的CAD模型，两者相结合可以实型的16幅点云视图数据导人GeomagicStudio中，现新产品的快速原型开发，以便及早验

6、证产品质量然后使用套索工具、多折线工具或椭圆工具等进行和评估市场反应，为提高工程设计、加工、分析的质杂点的手动选择，选中的点云会变成红色，按De．量和效率提供充足的信息。1ete进行删除。2)手动拼合。2基于Geomagic软件进行逆向建模如图2(b)所示，点击工具栏的第1个按钮“手GeomagicStudio是美国Raindrop软件公司推动注册”，出现倒品字的3个视图，在上面2个视图收稿日期：2015一o4—27基金项目：国家自然科学基金面上项目(51475409)；江苏省自然科学基金面上项目

7、(BK20141277)；中国博士后科学基金资助项目(2013M541736)；江苏省博士后基金资助项目(1302179C)；扬州市一扬州大学科技合作资金资助项目(2012038—12)作者简介：孙进(1973一)，男，江苏扬州人，扬州大学讲师，博士，主要从事三维视觉医学测量建模研究。·30·