汽车零件的三维检测与快速数字化建模
作者:马凤伟 孔庆 张玉香
来源:《中国科技纵横》2012年第19期
摘要:本文通过三维光栅扫描获取汽车挡雨板表面点云数据,并对点云数据做简化和曲面拟合处理,生成通用NURBS曲面。结果显示,曲面-运行网
点云标准偏差为0.201071mm,符合高质量曲面重建要求。 关键词:光栅扫描 点云简化压脉带>分子筛柱 曲面重构\
1、前言乙烯基涂料
逆向工程也称反求工程[1-3],是把实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称。它一般包括三维数字扫描、点云数据处理、曲面重构等过程。而通常所说的设计都是正向工程,初始没有实物,先形成设计思想和理念,然后利用正向软件,如CAD、UG NX、PROE、CATIA等进行设计,最后加工成型,属于“从无到有”的过程,遵从“概念设计-产品CAD模型-产品”的过程。 绝对值角度编码器
逆向工程工作流程,首先采用三维测量仪对被测物体进行测量,获取测量数据, 然后对点云除噪、点云简化、点云修补、点云拼接和曲面重构,形成连续的平滑曲面,之后和正向软件进行接口,形成数控加工代码,或者通过快速成型工艺和三维打印技术形成产品。物理教具制作
2、常用逆向软件
在专用逆向软件出现之前,CAD模型重建主要利用通用正向软件实现,如UG NX、PRO/E和CATIA等,随着加工精度提高和加工时间的缩短,正向软件不能满足快速正确建模需要,目前应用的逆向软件很多,常见的有Imageware、CopyCAD、Geomagic Studio和Rapidform等。
Imageware是美国EDS公司专门为逆向工程开发的逆向软件,广泛应用于汽车、航空航天、家电、模具和计算机零部件设计与制造领域,具有强大的测量数据预处理、曲面拟合和精度检测功能,可以处理上百万的离散数据,根据点云数据重建的A级曲面具有良好的光顺性和连续性,其曲面检测功能可直观显示所构造的曲面模型与实际测量数据之间的偏差以及平面度、圆度等几何公差。CopyCAD是英国DELCAM公司的产品,可以快速编
辑数字化数据,在短时间内构造出高质量复杂曲面。Geomagic Studio是美国雨滴公司推出的逆向工程软件,是目前市面上点云处理及三维曲面构建功能最强大的软件,通过点云数据拟合曲面过程快捷,所花费的时间通常只有同类产品的三分之一。Rapidform是韩国INUS公司开发的专业逆向软件,它基于三坐标测量机或三维扫描设备获取的数据点云来构建标准NURBS曲面、曲线和多边形网格,最终获得高精度高光顺的多边形或自由曲面模型。