反求工程论文
第1篇:反求工程论文
反求工程论文
反求工程也称逆向工程、反向工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程,是一个从样品生成产品数字化信息模型,并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。关于反求工程的论文有哪些?
反求工程论文
三坐标测量与反求工程应用技巧
摘要:利用反求工程来对汽车某零部件进行设计,使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中,充分利用CAD、CAM等先进技术。由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件,因此反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。利用UG软件进行零件的反求在外形复杂的汽车冲压件的逆向造型设计中取得较好应用效果。
关键词:逆向工程测点 构线 构面 刀具轨迹 数控程序
现代制造技术中零件加工往往通过数控加工设备来完成,而其中数控加工程序是必须的技术核心。简单的零件可以通过手工编程获得数控加工程序,复杂结构的零件,其程序编制往往比较困难。好在目前社会上流行许多CAD、CAM软件,诸如(如:UG、Pro/ENGINEER、CATIA等),可以利用它们的CAD模块设计三维模型,然后利用其CAM模块生成数控加工程序,这就是目前常规新产品设计制造的方法。
但是,有时设计和制造者面对的是实物样件。即零件样品已经有了,不需要设计,但这样的零件需要加工许多个,故加工此零件的数控程序又是必须的。将这实物转化为CAD数学模型,利用软件等进行处理获得数控加工程序,这就是现代制造技术中时髦的“反求工程”或叫“逆向工程”(Reverse Engineering)。通过反求工程复现实物的CAD模型,使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中,充分利用CAD、CAM等先进技术。
笔者利用UG软件进行零件的反求,在外形复杂的汽车冲压件的逆向造型设计中,选择三坐标测量机来测量冲压件特征的空间坐标、扫描剖面、测量分型线以及轮廓线。此设备获得点的数据量不像激光扫描仪扫描的那么大,所以用一些非专业的逆向设计软件是很合适的。 UG就是很好的帮手,以UG4.0为例,将笔者在逆向工程中的点滴经验,总结归纳如下:
1.测点技巧
测点之前首先规划好打点方法。一般原则是在曲率变化比较大的地方打点要密一些,平滑的地方则可以稀一些。由于一般的三坐标测量机取点的效率大大低于激光扫描仪,所以在零件测点时要做到有的放矢。
2.以点构线技巧
2.1.点管理 测得的点先要整理好,首先去误点、剔除明显缺陷点;其次将同质点(同方向、同法线)的剖面点放在同一层里;再者分型线点单独一层、孔位点单独放一层,轮廓线点也单独放一层,便于点管理。通常这个工作在测点阶段完成,也可以在UG软件中完成。有时测量软件带预设点的安放层,一边测点,一边归档。
2.2.构线技巧 选用“through point”方式构建样条线,其中关键是分型线的构建,分型线的构线误差一般控制在0.5mm以下。尽量做到误差最小并且光顺。各样条线的构建同时要根据样品的形状、特征以及将来构面要求,从而确定线条走向。连线可用直线、圆弧。
2.3.曲线调整技巧与要求 因测量有误差及样件表面不光滑等原因,造成样条线曲率半径变化往往存在突变(原因也可能是选错点),对以后的构面的光顺性有影响。因此曲线必须经过调整,使其光顺。调整中最常用的.一种方法是下拉菜单中选【Edit line】--[Edit pole]选项,利用鼠标拖动控制点。这里有许多选项,如限制控制点在某个平面内移动、往某个方向移动、是粗调还是细调以及打开显示line的“梳子”开关等。另外,调整line经常还要用到移动line的一个端点到另一个点,使构建曲面的曲线有交点。【注意】无论用什么命令调整曲线都会产生偏差,调整次数越多,累积误差越大。
3.线构面技巧
3.1.应用合适的构面命令 运用构面下拉菜单中的各种建立曲面方法,包括【Though Curve Mesh】、【Though Curves】、【Rule】、【Swept】、【From point cloud】 等。选择那种构面方法要根据样件的具体特征情况而定。常用其中的【Though Curve Mesh】将调整好的曲线用此命令编织成曲面。此种方法构面的优点是可以保证曲面边界曲率的连续性,因为它可以控制四周边界曲率(相切),因而构面的质量更高更光滑。而【Though curves】 注重保证两边曲率,它在构面时误差比较大。假如两曲面交线要【Blend】,因【Though curve mesh】 的边界就是两曲面的交线,显然这条线要比两个【Though Curves】曲面的交线光顺,这样倒圆角出来的圆角质量是有比较大的差别(【Though curve mesh】较好)。
3.2.面与面之间的“刀痕”处理 如果发现构建的两个面之间有明显的“刀痕”,这主要是由这两个面不相切所致。解决这个问题可以通过调整参与构面【Though curve mesh】曲线的端点与另一个面中的对应曲线相切,再加上【Though curve mesh】 边界相切选项即可解决。因为道理很简单,只有构成曲面的母曲线相切才能保证曲面相切,进而获得较高质量的曲面。
3.3.补充构面线条 在构建曲面的过程中,有时还要再加连一些线条,用于构面,来弥补面与面之间的“破洞”。连线和构面经常要交替进行。曲面建成后,要检查曲面的误差,一般测量点到面的误差,对外观要求较高的曲面还要检查表面的光顺度。
4.以曲面生成数控程序
根据三维实体的数学模型,用UG4.0中的【PROGRAM】命令生成刀具轨迹,设定必要参数(坐标原点,刀具参数,切削用量等),后可获得数控加工程序。
5.结束语
本文结合实践经验.介绍了逆向工程技术的应用领域;由于逆向工程是一门较新的高技术,无论是测量设备,还是应用软件都还存在一些不很完善的方面,能够熟练掌握、应用这门技术的技术人员还不是很多,急需开展这方面的培训和普及工作,希望本文能起到抛砖引玉的作用,是笔者最大的心愿。
第2篇:反求小结
反求实训小结
为期一周的CAD/CAM的反求实训已经接近尾声,但是,由于时间的仓促我们对CAD/CAM的反求技术的学习只能说是凤毛麟角,虽然通过老师的指导我们按时完成了实训任务,可是我们还有很多欠缺的地方。刚开始听说要反求实训的时候,我根本不知道反求是什么,更加不知道要怎么运用反求技术,脑子里是一点概念都没有,就感觉对这次的实训有点担心了。因为,我更本就不知道如何下手,但是,通过指导老师开始给我们讲解到下达任务,我慢慢的感觉这次反求实训也还是挺有意思的。在此之前,我对CAD/CAM技术也不是很懂,对自己没有一点信心,最可悲的是我电脑上居然装不上UG软件,为此,我像许多同学去请教,最后,我还找老师请教,在老师的指导下我解决了问题,成功的装上了UG软件。
我认为CAD/CAM实训是模具专业核心实训内容之一,主要是通过实训综合提高我们的职业关键能力,培养我们综合应用CAD/CAM技术和解决三维造型的技术问题的能力。其内容有三维曲面的检测、三维曲面造型,CAD软件应用技术等内容。使我们通过这一环节的训练,我们可以根据提供的三维实样,进行三维造型设计。综合多门课程的知识和技能来解决实际生产只提供样品要开模具的技术问题,并要求我们掌握用图形表达自己的设计思路。要求能应用CAD软件进行三维造型和二维图纸,独立完成课题任务。
第一天测点云,点云测量好之后导入UG中,然后通过点构造曲线。在连线之前先整理好点,包括去误点、明显缺陷点。在连线过程中,一般是先连特征线点,后连剖面点。在连线前应有合理的规划,根据此车的形状和特征确定如何分面,以便确定哪些点应该连接,并对以后的构面方法做到心中有数,连线的误差一般控制在0.4mm以下。
我们常用到的是直线、圆弧和样条线,其中最常用的是样条线。选点间隔尽量均匀,有圆角的地方先忽略,做成尖角,做完曲面后再倒圆角。因为测量时有误差以及模型外表面不光滑等原因,连成的样条线不光顺时还需要进行调整,否则构造出的曲面也不光滑,因此在生成面之前曲线需要做大量的调线工作,调线时可以使用曲率梳对其进行分析,使其光顺几保证曲线质量。曲线都构造好之后,我们就将这些曲线构造成曲面。我们通常用的是通过曲线网格来把曲线构造成曲。在构造曲面时,经常会遇到三边曲面和五边曲面,一般做条曲线,把三边曲面转化为四边曲面,或将边界线延伸,把五边曲面转化成四边曲面,用以重构曲面,其中在曲面上做样条线和桥接曲线是最常用到的两个命令。当我曲面造型好之后,发现两个面之间往往有“折痕”,这主要是因为这两个面不相切所导致的,我们可以通过调整参与构面曲线的端点与另一个面中的对应曲线相切,再加上边界相切选项来解决才能保证曲面相切。在构建曲面的过程中,有时还要再加连一些线条,用于构面。曲面建成后,要检查曲面的误差,一般测量点到面的误差,对外观要求较高的曲面还要检查表面的光顺度。在构造曲面的时候不是一下子就能形成的,基本上我每次的构造都需要进行十几次或者是几十次,这样才能成功。
反求实训时间很快就过了,在这一周的时间里,我在用点构造线的时候就画了好多次,反反复复不知道重复了几遍,有一点错自己搞不出来就去向别人请教,然后在自己研究研究。如果自己画出来了,那不知道有多开心,又可以进行下一步骤了。这里面最难搞的应该就是一个个的删点了吧,每次看那么多那么小的点,看的我眼睛都快花了。因为我的软件学的不是很好,所以在画图的时候就要比别人吃更多的苦,哪里错了,哪里成型不了,自己经常是看不出来,那现在又要去请教其他同学。画这幅图的时候,基本上每个步骤都是重复好几遍的画,一下子这里线投影后不光滑,面成型后也是凹凸不平,一下自己隐藏的东西自己都找不到,一下子网格曲面又连不起来了、、、、总之问题是一大堆啊。
在实习过程中我觉得我们学习到的不仅仅是专业知识,更学会了团队与合作的重要性,我相信两者对我以后的工作和学习都将大有裨益。在此,我也特别感谢我们的反求实训指导老师徐老师和李老师,他们还下寝室指导,感谢他们在试训期间的谆谆教导和循循善诱,老师你们辛苦了!
第3篇:反求工程中几何数据测量及数据预处理
反求工程中几何数据测量及数据预处理
11成型二班 王宇豪 11010627 摘要:本文对反求工程技术中的两大重要部分:几何数据测量、数据预处理进行了研究。首先,综合介绍实物三维几何数据测量方法的分类、结构原理及各自优缺点进行了介绍。几何数据测量方法分为接触式测量方法和非接触式测量方法两类,精确的测量结果是后续数据处理及加工的重要基础。其次本文对数据的预处理过程进行了探讨,数据的预处理过程包括“点云”去噪、简化采样、“点云”的分割与缝合、构建曲面,该过程是曲面重构中的重要环节。
关键词:反求工程 测量方法 数据的预处理 点云
Geometry Data Measurement And Data Preproceing in
Reverse Engineering
Abstract The reverse engineering are two important parts of this article: geometry data measurement and data preproceing
第4篇:留学生求论文**
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