吹風(fēng)機外殼的反求與逆向再設(shè)計

1、項目導(dǎo)學(xué)產(chǎn)品信息吹風(fēng)機外殼反求與再設(shè)計名稱：吹風(fēng)機材料：光敏樹脂，鋁合金批量：8件項目要求基于geomagic studio 與UG軟件的吹風(fēng)機外殼反求與再設(shè)計產(chǎn)品制作流程三維掃描儀對產(chǎn)品進行點云掃描geomagicstudio對點云進行處理 利用 geomagic studio 構(gòu) 造參數(shù)曲面并導(dǎo)入 U 利用UG進行逆向建模，并對 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行再設(shè)計教學(xué)目標知識目標（1）認知三維掃描儀的操作與維護2） 認知geomagic studio點云處理及參數(shù)曲面構(gòu)造3）認知UG軟件逆向建模及應(yīng)用能力目標培養(yǎng)學(xué)生基于geomagic studio 、UG軟件的反求與逆向建模、再設(shè)計能力素質(zhì)目標1）培養(yǎng)

2、專業(yè)認同感與學(xué)習(xí)興趣；（2）培養(yǎng)自學(xué)能力、工具應(yīng)用（如資料檢索等）能力、技術(shù)文件寫作表達能力、溝通與團隊協(xié) 作能力等方法能力與社會能力。2.1吹風(fēng)機外殼CAD模型建立2.1.1geomagic studio 概述Geomagic Studio 是Geomagic公司產(chǎn)品的一款逆向軟件，可根據(jù)任何實物零部件通過掃描點 點云自動生成準確的數(shù)字模型。作為自動化逆向工程軟件，Geomagic Studio 還為新興應(yīng)用提供了理想的選擇，如定制設(shè)備大批量生產(chǎn)、即定即造的生產(chǎn)模式以及原始零部件的自動重造。GeomagicStudio可以作為CAD、CAE和CAM工具提供完美補充，它可以輸出行業(yè)標準格式，

3、包括STL、IGES、 STEP和CAD等眾多文件格式1主要功能 、自動將點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 多邊形(Polygo ns )。 、快速減少多邊形數(shù)目(Decimate )。 、把多邊形轉(zhuǎn)換為 NURBS曲面。、曲面分析(公差分析等)。、輸出與 CAD/CAM/CAE 匹配的檔案格式(IGS , STL , DXF等)2主要優(yōu)勢*確保用戶獲得完美無缺的多邊形和NURBS模型。*處理復(fù)雜形狀或自由曲面形狀時，生產(chǎn)率比傳統(tǒng)CAD軟件效率更高。*自動化特征和簡化的工作流程可縮短培訓(xùn)時間，并使用戶可以免于執(zhí)行單調(diào)乏味、勞動強度 大的任務(wù)。*可與所有主要的三維掃描設(shè)備和CAD/CAM軟件進行集成。*能夠作為一

4、個獨立的應(yīng)用程序運用于快速制造，或者作為對CAD軟件的補充。2.1.2 geomagic studio的界面和基本操作1. Geomagic studio 的基本界面Studio對點云的處理分為3個階段，【點階段】，【多邊形階段】以及【曲面 階段】【點階段】：對點云進行處理，優(yōu)化點云，常用命令如下圖EK曲率IJM X? : 1 士eis嶽少農(nóng)言若色燈匹離過建囁克?Lfcl 合'"【多邊形階段】：將點云轉(zhuǎn)化為三角面片，更加直觀地展現(xiàn)模型，可導(dǎo)出STL文件。常用命令如下圖Siu Aa尹主血=4 A A出謹1 Vr 亠 _*(74?【曲面階段】：構(gòu)造可編輯利用的曲面片，主要使用參數(shù)

5、曲面，常用命令如下圖2.1.5吹風(fēng)機外殼三維CAD模型建立1點云掃描及處理將快速制造出來的樹脂模型用三維掃描儀進行掃描，輸出.txt點云文件，再將點云導(dǎo)入到I尸*"* Igeomagic studio 進行處理。刪除【非連接項】 U 及【體外孤點】：:嚴，并將點云【減少噪音】""， 進一步優(yōu)化，利用【統(tǒng)一采樣】減少點云數(shù)量。占eE r ! T-d r 扯1“"工卞IMl fltuHBE2點云封裝及構(gòu)造曲面格醫(yī)生】命令將處理好的點云進行 【封裝】堂i去除錯誤特征，光順曲面,，生成多邊形，再對多邊形進行進一步優(yōu)化,利用【網(wǎng)【降低噪音】。最后創(chuàng)建【開流型】(2

6、)創(chuàng)建特征，并與全局坐標對齊創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)軸：【直線】/世呂f最佳擬合旋轉(zhuǎn)軸抽取邊界曲線，從曲線創(chuàng)建點，利用創(chuàng)建出來的點擬合平面4-tl，在將平面特征復(fù)制刪特證到多邊形將特征與【全局對齊】I和3構(gòu)造參數(shù)曲面曲面新建【參數(shù)曲面】廓線】調(diào)整輪廓線,進入曲面階段,【探測區(qū)域】，抽取輪廓線，再通過【編輯輪重新生成分隔符，按照曲面類型劃分為三個區(qū)域un一出二|言uuuL2二二I'.iJ 丐nw_*0 .SHl *K(2)擬合回轉(zhuǎn)面，選擇回轉(zhuǎn)面，之后點擊【擬合曲面】A u . :*. < -5g i T -.，控制曲線與點貼合面呈橘黃色，不合格，【重新擬合草圖】» f ft址忙住生眾欄a

7、t iirt 心 鈿曲w甲a=；g - 出備三ftm.Xf-炊'15【對比偏差】，擬合至達到要求v_-!J上g些4.構(gòu)造自由曲面（1）擬合第一個自由曲面(2)使用【編輯曲面】命令，修改自由曲面參數(shù)化類型為邊標簽，擬合模式為手動，調(diào)節(jié)UV,直至曲面符合要求(3)擬合第二個自由曲面，利用【編輯區(qū)域】命令將按鈕部分去除，再如第一個自由曲面構(gòu)造心屏 asp汁 - * 分譽4<*弋三n “妊殳生"3 命令將曲面獨立出來，再將曲面導(dǎo)出為iges格式(4)使用【裁剪并縫合】4.使用UG軟件進行逆向建模(1 )導(dǎo)入模型STL作為參考(2)導(dǎo)入在geomagic studio 做好的曲面

8、，創(chuàng)建兩個基準面，修剪邊緣，利用【曲面網(wǎng)格】三個曲面連接，約束相切，并將所有曲面【縫合】_J"j tj L_j q 亠 _j -. J.J f : | _*jMb0 0戟E鼻I2口(3)使用【實例幾何體】將父項與鏡像面用【樣條】線連接，約束【樣條】與曲面G1相切，構(gòu)建曲面網(wǎng)格1 d ri-lNttk - *【縫合】所有曲面【拉伸】成片體irrn”向內(nèi)【加厚】 2mm，并用【修剪體】命令，利用上一步拉伸的片體修剪掉多余部分(6)使用【修剪片體】命令，將手柄底面修剪出來(7 )【加厚】手柄底面，并與主體求和5在實體模型上進行結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)分模，利用【抽取曲線】T等斜度曲線找出分模線，將產(chǎn)品分為前后殼(2 )【拉伸】求差，做出進風(fēng)口(3)構(gòu)建