CADCAECAM原理与应用(西安交大)-第二章.ppt

根据3D CAD模型用5轴CNC铣床加工的全尺寸泡沫塑料汽车模型 * 根据3D CAD模型用5轴CNC铣床加工的全尺寸泡沫塑料汽车模型 * 从3D扫描生成的CAD模型 * 用机械传感器扫描 * * 利用多个图像3D测距和物体/工作空间建模 * 一、用 3D 位置传感器 (摄像机) 获得 3D 云点数据 两种选择: 基于三角测量: 可见激光, 短距, 准确 基于消耗时间: 激光和微波, 长程, 不够准确 * 基于三角测量测距仪 * 基于三角测量测距仪 * 基于消耗时间的测距仪 * * 二、反求工程中处理 3D 位置数据获得 3D CAD 模型 处理 3D 位置数据 – 3D 云点数据 →基于截面的 CAD 模型 – 生成物体及空间的完全描述 – 传感器融合 形成表面模型和 进行反求工程 –基于截面的 CAD 模型 → 表面模型 → CNC 加工; RP等. * 多视图融合和模型生成 * * * 用于商业和超尺寸车辆的自动车辆尺寸测量系统 可在收费站实施 实时车辆尺寸测量 复杂车辆形状 速度120 km/小时地车辆尺寸测量 恶劣天气条件 高度和宽度误差: 15 cm 长度精度: 30 cm * 用红外激光测距仪对运动车辆进行自动实时尺寸测量 * * * * * * * 反求工程和自动 CNC 工具路径生成 用于高效和高质量装饰件加工 * 基于 3D 扫描的几何建模 挑战: – 准确/照明/范围 (3D 传感器) – 阻塞 (障碍)/多视点融合 – 多层建模: 云点 /截面/表面/实体 应用: – 反求工程 (e.g. Face Mask) – 尺寸测量 (e.g. Moving Vehicle) – 物体辨识 (e.g. Moving Vehicle) – 3D CAD 模型生成 – 3D 雕刻文件 – 做鞋 – 电影人物制作/计算机游戏 * 作业 1. 查找CAD/CAM系统的必威体育精装版硬件技术及实例。 2. 谈谈CAD/CAM系统的硬件发展趋势，举例说明。 3、相对于普通显卡，3D图形加速卡的优势是什么？ 4. 简述汽车自动收费系统的自动车辆尺寸测量系统，绘图表示。 * * 3．输入设备 光电鼠标 光电管照明并记录栅格 无线鼠标 红外或篮牙系统：鼠标发射和USB连接接收器 机械鼠标 小球在表面滚动时，垂直安放的滚子监测X和Y方向运动变化，按键记录位置 * 3．输入设备 (3) 数字化仪 数字化仪又称图形输入板，主要用于输入图形的坐标值，其主 要技术指标是分辨率和精度。在工作时必须与触笔或鼠标器配合 使用。目前数字化仪逐渐被扫描仪所取代。 * 数字化仪 * 3．输入设备 (4) 扫描仪 采用激光等光学装置将光电信号变为电信号，输入到计算机中。扫描仪一般由扫描头、主板、机械结构及附件四部分组成。 扫描仪的性能指标有分辨率、扫描速度、色彩位数等，其中，分辨率表示扫描仪的扫描精度，色彩数表示了扫描仪对色彩的分辨能力，其色彩位数通常有8位、24位等，位数越大，分辨力越强，相应的图像品质也越高。 * 扫描仪 明基 扫描仪 * 输出设备是将计算机处理后的数据转换成用户所需形式的设 备。常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等。 (1) 显示器 显示器是CAD/CAM的基本配置之一，用于文字和图形等信息 的显示。 根据显示器的工作原理，显示器分为阴极射线管(CRT)显示 器、直观存储显象管(DVST)显示器、液晶显示器及等离子板显 示器等。目前广泛使用的是CRT显示器和液晶显示器。 显示器的主要技术指标包括对角线尺寸、分辨率、对比度等 4．输出设备 * 4．输出设备－矢量设备 CRT（阴极射线管） 电磁场控制电子束使磷放光，持续时间取决于镀层材料（10－60 微秒）。刷新速度30－80次/秒，高于人的眼睛获取速度（23次/秒） * 4．输出设备-光栅设备 分辨率取决于屏幕的象素数目，而数目取决于内存数和光束的分辨率 例如：13英寸屏幕（8X10英寸） 100X100象素/英寸2黑白显象， 1bit/象素（彩色或灰度不同时8bits） 80英寸2X10,000象素/英寸2=800,000bits * 图形输出设备-光栅设备 液晶显示器 LCD(Liquid Crystal Display 等离子显示器 PDP(Plasma Display Panel） 发光二极管显示器 LCD（Liquid Crystal Display） 平面图像显示设备 LCD与PDP具有同样的缺点，诸