逆向造型是指根據(jù)已有的產(chǎn)品或者模型進行測量或掃描,然后進行逆向的3維建模過程。
中文名稱 | 逆向造型 | 外文名稱 | Reverse modeling |
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屬于 | catia |
從本質(zhì)而言,逆向造型和正向造型并無太大的不同,不同之處僅僅是逆向造型比正向造型多了參考的數(shù)據(jù),一方面提供了參考一方面也對形狀有更多的限制。因此逆向造型也可以照搬普通的曲面造型方法。而其中最常用的就是"假想截面構(gòu)建方法"和"預期截面構(gòu)建方法""
逆向造型有兩個基本的要求:精確度和曲面質(zhì)量;對于不同的產(chǎn)品這兩方面的要求又有所不同,對于普通的產(chǎn)品比如消費電子、日常用品更側(cè)重于造型的準確度,對于曲面的質(zhì)量通常能達到G1連接(曲面相切連接)并且肉眼觀察光滑便可基本滿足要求。而對于一些比較關(guān)注流體性能的場合比如汽車外表面、飛機外表面等則更注重曲面質(zhì)量,更有甚至會要求達到A級曲面標準。
專業(yè)的逆向軟件都有分析原始的掃描點云和造型的結(jié)果曲面的偏差的,比如imageware和Geomagic Qualify。但對于大部分產(chǎn)品,使用普通CAD軟件所創(chuàng)建的三維模型通過一些截面的觀察和對比一般也可以滿足檢測的需求。
逆向造型類型
根據(jù)原始數(shù)據(jù)來源的不同,逆向造型可以分為如下的不同類型,不同的類型造型有它自己的一些特點
手工測量逆向造型
直接根據(jù)產(chǎn)品的實際樣品或模型進行手工的測量數(shù)據(jù)并創(chuàng)建三維模型,這樣的情況通常是對產(chǎn)品外觀精度要求不高并且形狀比較規(guī)則的,用戶通過卡尺、角規(guī)或高度尺等輔助工具來進行測量得到具體的尺寸值并使用三維CAD進行模型的建模,這種情況多見于機械零件的逆向。
掃描線逆向造型
在激光掃描儀廣泛使用之前,最常用的曲面測量方法就是使用機械導針式抄數(shù)機來進行抄數(shù)(掃描)得到
產(chǎn)品的外觀線框。使用這種方法得到的數(shù)據(jù)準確度有一定的保障,也是在90年代最常用的逆向造型方法。使用種造型方法必須有實際的模型或樣板來輔助建模,局部細節(jié)的特征尺寸還需要結(jié)合手工測量來獲得。 采用這種數(shù)據(jù)進行逆向造型在一定程度上受到掃描數(shù)據(jù)的限制,在創(chuàng)建造型的曲線的時候通常要選擇有掃描線的截面,這樣在用戶逆向造型的時候自由度就大受限制了。因此在三維激光掃描儀的普及之后,這種方法會逐漸被取代
稀疏點云逆向造型
稀疏點云是通過三坐標測量機測量的數(shù)據(jù)點集合,三坐標測量機測量數(shù)據(jù)的場合通常是對于產(chǎn)品整體外觀
比較規(guī)則但是局部細節(jié)要求比較高的場合,通過測量產(chǎn)品外觀上某個點的具體坐標值來創(chuàng)建坐標點。 這中數(shù)據(jù)的測量方式可以兼顧整體形狀和細節(jié)特征的精確度,同時相對于三維激光掃描儀來說成本也相對較低,所以在一些地區(qū)比如長三角地區(qū)目前也還有一定的應用
密集點云逆向造型
密集點云是采用三維激光掃描儀或者照相式掃描儀進行抄數(shù)得到的點數(shù)據(jù),采用這樣的方法得到的點云因
為數(shù)據(jù)量比較大并且能夠全面反映產(chǎn)品的整個外觀,因此對于創(chuàng)建高要求的外觀來說是比較理想的數(shù)據(jù)獲取方式。對于這種情況下的造型,有專門的逆向軟件來進行造型比如imageware,copycad等,而使用普通的三維CAD軟件來進行造型,在導入之前一般需要使用專門的逆向軟件進行點云的前期處理和編輯。
使用密集點云進行逆向造型,因為用戶可以得到任何位置任何方向的截面數(shù)據(jù),因此可以最大程度發(fā)揮造型者的建模自由度,同時也可以在密集點云的參考下隨時查看造型結(jié)果和原始數(shù)據(jù)的偏差,有利于及時糾正偏差得到更準確的結(jié)果,因此相對其它方式的造型類型而言更有有效和更具適用性,是目前的主流逆向造型類型,特別是珠三角地區(qū)已經(jīng)是廣泛應用。
逆向設計的一般流程:產(chǎn)品樣件 →數(shù)據(jù)→ 數(shù)據(jù)處理CAD/CAE/CAM系統(tǒng) → 模型重構(gòu) →制造系統(tǒng)→ 新產(chǎn)品。在逆向設計的這些環(huán)節(jié)中,數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、模型重構(gòu)是產(chǎn)品逆向設計的三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 數(shù)據(jù)(樣...
逆向工程 逆向工程,有的人也叫反求工程,英文是reverse engineering。 是指從實物上大量的三維坐標點,并由此建立該物體的幾何模型,進而開發(fā)出同類產(chǎn)品的先進技術(shù)。逆向工程與一般的設計制造...
這應該是結(jié)構(gòu)施工的一種工法。與順向相反。譬如有個結(jié)構(gòu)原本是從下往上施工,現(xiàn)在采用逆向施工,即從上往下施工。
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本文以淋浴噴頭為例,闡述了逆向工程的概念與特點,建立了逆向設計系統(tǒng)的架構(gòu)。并分析其在模具設計中的應用,研究了基于Pro/ENGINEER開發(fā)的模具設計流程,對數(shù)據(jù)采集、曲面重構(gòu)等關(guān)鍵問題做了詳細分析。
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評分: 4.3
利用Imageware、Surfacer和Pro/E軟件,對由三維激光抄數(shù)機得到的虹吸式坐便器的三維數(shù)據(jù)點群進行了逆向設計,介紹了一種基于線框模型直接在Pro/E軟件中進行曲面和實體造型的方法。研究了坐便器虹吸管內(nèi)流動規(guī)律,分析了虹吸管形狀對流速分布、壓強分布和虹吸性能的影響,以二維流場的分析結(jié)果為依據(jù),實現(xiàn)了坐便器虹吸管道的優(yōu)化設計。該結(jié)果對坐便器的數(shù)字化制造及其三維沖水性能的研究有實際意義。
《UG NX逆向造型技術(shù)及應用實例》是關(guān)于實用逆向工程技術(shù)的教材?!禪G NX逆向造型技術(shù)及應用實例》共分6章,第1章主要介紹逆向造型的基礎知識,第2章至第6章分別給出了5個典型的逆向工程應用實例,這些實例從簡單到復雜,全部是浙大旭日科技逆向造型培訓過程中所采用的經(jīng)典案例?!禪G NX逆向造型技術(shù)及應用實例》中所有案例,均采用逐步深入(step by step)的方式,詳細講解兩方面內(nèi)容:一是產(chǎn)品的特征分析方法,以培養(yǎng)讀者扎實的產(chǎn)品分析能力和正確的建模思路;二是逆向建模的操作技巧,使讀者快速掌握UG NX軟件的逆向造型方法。
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《UG NX逆向造型技術(shù)及應用實例》所講授的逆向造型技術(shù)和操作方法在UG NX 5/6版本中均適用?!禪G NX逆向造型技術(shù)及應用實例》可作為高校模具、CAD、工業(yè)設計、汽車工程等專業(yè)的逆向設計課程的教材,也可作為各類培訓機構(gòu)的逆向工程技能的培訓教材,并可作為汽車、模具等行業(yè)逆向設計工程師的參考書。
《零件三維建模與制造:UGNX逆向造型、數(shù)控加工》以UGNX 6.0中文版為操作平臺,通過項目案例由淺入深、圖文并茂地剖析了進行逆向造型、數(shù)控加工的全過程,使讀者能快捷、全面地掌握逆向造型技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)。《零件三維建模與制造:UGNX逆向造型、數(shù)控加工》主要分為UG逆向造型和UG數(shù)控加工兩部分。書中精選了6個項目載體作為學習任務引入,旨在快速有效地幫助初學者掌握UGNX軟件的常用功能。全書共包括6個項目,前3個項目為逆向造型部分,后3個項目為UG數(shù)控加工部分。按項目難易程度依次介紹了電腦繡花機凸輪的逆向造型、肥皂盒的逆向造型、汽車前照燈底座主體的逆向造型、圓盤模腔制造、鼠標凸模制造、肥皂盒底座分模及制造。每個項目案例都從工作任務分析、項目案例實施、知識技能點、項目小結(jié)、實戰(zhàn)訓練幾方面進行介紹。
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