proe反求工程的應(yīng)用(一)

2013-07-15 by:ProE/Croe軟件應(yīng)用培訓(xùn)中心來源:仿真在線

反求工程又稱逆向工程,作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的一種新的手段,從20世紀(jì)90年代初。該技術(shù)開始引起工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)通常是從概念設(shè)計(jì)到圖樣,再制造出產(chǎn)品。反求工程是從現(xiàn)有的產(chǎn)品零件進(jìn)行實(shí)物測錄的基礎(chǔ)上形成零件的設(shè)計(jì)圖紙或CAD模型,反求工程的出現(xiàn)改變了產(chǎn)品傳統(tǒng)的開發(fā)模式。由于新產(chǎn)品的開發(fā)大多數(shù)都是在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上的改進(jìn),可以利用反求工程對原有產(chǎn)品進(jìn)行改型設(shè)計(jì),從而大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,減少了開發(fā)費(fèi)用。proengineer是美國參數(shù)技術(shù)公司(PTC)推出的新一代CAD/CAE/CAM軟件,其強(qiáng)大的功能深受用戶歡迎。在模具設(shè)計(jì)模塊中。proe提供了方便又實(shí)用的工具。這些功能可以讓使用者在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行模具組裝(Mold Assembly)、模型檢驗(yàn)(Model Cheek)、分模面(Parting Surface)建立等過程,順利完成拆模的工作。它的獨(dú)到之處在于只要很好地完成了模型的參數(shù)化約束,那么隨后的變更將十分方便,非常適用于像產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)這種需要經(jīng)常引發(fā)變動(dòng)的過程,是理想的反求工程軟件,在塑料模具設(shè)計(jì)中,很好的利用proe和反求工程將會(huì)大大縮短模具開發(fā)的時(shí)間,取得滿意的效果。

1 反求工程及proe中的逆向工具

目前,大多數(shù)有關(guān)反求工程技術(shù)的研究和應(yīng)用都集中在幾何形狀,即重建產(chǎn)品實(shí)物的CAD模型和最終產(chǎn)品的制造方面,稱為實(shí)物反求工程。一個(gè)待測工件在反求工程中要經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、點(diǎn)云模型預(yù)處理、曲線/曲面重構(gòu)等關(guān)鍵步驟,最后才形成CAD模型。

1.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集技術(shù)是反求工程的關(guān)鍵技術(shù)之一,可以分為非接觸式測量方法和接觸式測量方法。非接觸式測量方法是指用非接觸的光電方法對曲面的三維形貌進(jìn)行快速測量的方法,常用的有激光掃描測量,聲學(xué)法和磁學(xué)法,工業(yè)計(jì)算機(jī)層析技術(shù)簡稱工業(yè)CT。

接觸式測量方法是另一種流行采集方法,一般是利用聯(lián)接在探頭上的傳感器來測算目標(biāo)點(diǎn)的位置。這種方法簡單易行,CMM(Coordinate Messuring Machine,三坐標(biāo)測量機(jī))最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代初期,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,它在測量速度和精度上都有很大的提高。它是使用接觸探頭測量物體表面的位置點(diǎn),探頭通常聯(lián)接著一個(gè)敏感的壓力傳感器裝置,通過與物體表面的接觸得到觸發(fā),能提供測量點(diǎn)的坐標(biāo)值。

1.2 proe中的逆向工具

proe野火版的小平面特征和重新造型特征組成一個(gè)完整的逆向解決方案。從輸入點(diǎn)集一創(chuàng)建包絡(luò)一創(chuàng)建小平面一創(chuàng)建曲面,形成一個(gè)處理逆向的完整流程。小平面處理的流程如下:

1)點(diǎn)處理,輸入點(diǎn)集,對點(diǎn)集進(jìn)行必要的編輯和優(yōu)化,主要是噪聲消除及缺損數(shù)據(jù)修補(bǔ)等。

2)包絡(luò)處理,對點(diǎn)處理階段完成后生成的包絡(luò)進(jìn)行編輯。

3)小平面處理,對包絡(luò)處理完成后生成的小平面進(jìn)行編輯及優(yōu)化,得到小平面特征。

下面以某盒體零件為例。簡單介紹逆向處理的經(jīng)過。

重新造型特征過程一般是由數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合出樣條線,然后利用樣條線擬合出曲面,曲面之間還可以進(jìn)一步縫合或者加厚以得到實(shí)體模型。建立曲線和曲面的常用擬合方法是逼近法和插補(bǔ)法。在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常結(jié)合以上兩種方法來構(gòu)造曲面模型,即先用數(shù)據(jù)點(diǎn)求出逼近的曲線,然后以這些曲線為控制線構(gòu)造出曲面,得到CAD模型。

常用的反向工程軟件有PTC公司的ScanTools,ICEM Surf,Pro/DESIGER(CDRS),ISDX(交互式曲面設(shè)計(jì))等。

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