产品设计方—— 反求工程.pptVIP

第四章第一节:产品设计方法——反求工程 肖 耘 亚 2003年4月09日 回 顾 编辑/修整的基本功能及操作要领 Trim要注意选择图素对象的顺序：先取被剪对象，再给边界条件。 特别要注意选择图素时光标的位置——修剪后要保留的位置 其它一些常用编辑功能，Break的热键操作 转换功能：Mirror/Rotate/Offset/ Roll(生成螺旋线)等的操作 常规CAD建模获取Tiaogen曲面模型的扭曲变形 新课要点 讲述产品设计方法： 设计步骤 设计思路 产品检测手段 演示Tiaogen实例的重构方法 综述反求工程 产品设计方法 产品设计前期准备 了解客户要求：功能、寿命、形状、精度、表面要求、特殊要求等 了解产品性能：材料（收缩、变形）、制造工艺性等 掌握手中具有的设备、条件：测量工具、机床加工能力、加工方式等 产品设计方法 产品的设计步骤 定义一个极限盒 做出产品各个方向上的轮廓线，包括俯视图、侧视图、前视图； 通过百分表在数控机床上抄出各条特征曲线；条件不具备时，也可用卡尺粗略测量，绘制特征曲线 特征曲线是曲面特有的，相当于扎灯笼时的骨架，曲面的特征轮廓仅用2D三视图是描述不了的 体现特征曲线的例子（操作演示） 产品设计方法 产品的设计步骤 通过输数的办法将各点数据输入电脑中，然后用曲线连接方法将各点连接起来，再根据求出的曲线作出所需的曲面 所需设备： 高度尺、游标卡尺、坐标纸 数控机床、对数棒、百分表 关于测量设备和方法将在强化训练中讲述 产品设计方法 产品设计思路 将产品划分区域，根据不同区域构造出相应的曲面。在重要的地方，应适当增加曲线，以便较精确地描绘出该处的产品形状——相当于把产品网格化，利于打坐标。 具体例子见SUBIAO的操作演示 产品设计方法 产品设计思路 在较难描绘的地方应捕捉出原设计者的思路，通过虚拟曲线的构造方法，重新绘出原有曲面，以达到曲面光顺的目的，再通过修剪、熔接、倒圆等方法，得出产品的最终形状 —— 事实上，产品上的某些曲面并不是直接构造的，而是经过了编辑、修剪、光顺、融接等处理。换言之，用反求工程，先还原为原始曲面（线框）模型，再进行修剪、编辑等，使产品光顺，获得理想形状 产品设计方法 产品设计思路 在作图过程中，发现所做的曲面发生扭曲变形时，应对原构成曲线进行修改，再重新做面。 曲面 的修改方式，应通过对点的修改方式来实现，即对变形点作平移操作，来获取新的曲线，这是因为在产品测量过程中不可避免地存在误差，出于光顺的目的，可对各点进行坐标修正 产品设计方法 产品的检测手段 在做好产品设计之后，由于测量上和设计上失误会造成设计产品和原有产品不相符。如果产品精度要求比较高，这时我们应对设计出来的产品进行检测 通过对关键曲线进行1 ：1打印的方法进行对比 产品设计方法 产品的检测手段 可通过对手板的制造，然后通过对手板进行检测，将测出的数据与原有数据进行比较 通过快速成形机，直接造出产品，然后对该产品进行比较，注：比较的方式可在软件中进行测量，但如果原有数据是通过三坐标测量机测出的，可在测量机所配的电脑直接进行比较 产品设计方法 模具制造 产品设计完成后，对塑料件，应根据所用材料的种类乘上其收缩率（缩水），得出模具尺寸，然后再进行上下模的分模 在一般情况下，不用完成整个产品的分模，而只需设计出产品的型腔后，即可对其进行编程加工，型芯（凸模）只要将型腔反转180度，再考虑制件壁厚即可。 对五金件，要考虑其弹性回复，问题会复杂很多。 条匙实例 关键在虚构曲线，重建原始曲面，再进行修剪 重构过程中，所用数据要凑，生成的曲面与原模型的误差可用Analyze进行分析 建议用R1=1.5~3，R2=15~30 允许有更宽的思路，尝试新的重构方法 本例同时体现产品制件精度对设计带来的影响 反求工程 当已有一件产品实物，要在电脑中重构CAD模型，或仿制产品时，就要用到反求工程。 反求工程步骤（思路） 了解（掌握）要求，含客户要求、产品性能要求等，这将直接决定设计工作量 了解设计条件，含测量手段、生产条件 产品测量。获取重构电子模型所需数据，最常用三视图的2D轮廓和特征轮廓（曲面）。切记：任何测量的数据，都应是2D轮廓的数据 反求工程 在产品测量过程中，常用将被测对象网格化的方法，网格的交点就是待测点，而点的3D坐标是可以测量的，有时要结合一些技巧、方法或辅助测量工具 用测量数据构建3D线框模型，再重构曲面模型 在反求CAD模型过程，出现扭曲现象时，要使用虚构方法进行重建，捕捉原作品的设计思想，反求原始曲面，再进行修剪，保证所需曲面的光顺 反求工程 产品精度要求高时，还需对设计结果与原件作比较，检测手段有 在电脑上作比较 1：12D轮廓打印 制造对手