课件：逆向工程技术特点应用与分析.ppt

逆向工程开发流程 2 逆向工程系统接口 ﹙1﹚NC代码输出 将扫描点经过数字化点处理后（或者CAD重构），直接输出NC程序； ﹙2﹚CAE网格信息输出 将扫描信息直接转化为网格信息，输入到CAE系统，进行数据分析； ﹙3﹚STL输出 将扫描信息进行表面三角化，生成STL文件，实现快速原型制造﹙RPM﹚，从而实现设计、制造、检测集成闭环系统； ﹙4﹚CAD输出 将产品模型信息输出到CAD系统，实现产品再设计。 逆向工程技术并不是孤立的，它和测量技术、CAD/CAM技术有着千丝万缕的联系。 　　最终目标：从理论角度分析，逆向工程技术能按照产品的测量数据建立与现有CAD/CAM系统完全兼容的数字模型； 但目前人们所掌握的技术，包括工程上的和理论上的（如曲面建模理论），尚无法满足这种要求。特别是针对目前比较流行的大规模“点云”数据建模，更是远没有达到直接在CAD系统中应用的程度（希望增加智能，测量后能够通过软件系统。 3、逆向工程在CAD/CAM体系中的应用 应用举例 １．逆向工程技术的应用 图１测量点云及其定位 （1）读入点云数据。Surfacer 可以接收几乎所有的三坐标测量数据，此外还可以接收其它格式，例如：STL、VDA 等。将点群资料计算成三角形网格，可判断点群特征形状，利用网格的着色功能可观察点群的外观。 （2）对点云数据进行判断，去除噪音点(即测量误差点)。 在进行曲面拟合之前，要对数据点云进行判断并去除噪声点，以保证结果的准确性和精确性。Surfacer 有很多工具来对点云进行判断并去掉噪音点，以保证结果的准确性。通过可视化点云观察和判断，规划如何创建曲面。　 （3）定位（registration） 由于零件形状复杂，一次扫描无法获得全部的数据，或是零件较大无法一次扫描完成，这就需要移动或旋转零件，这样会得到很多单独的点云，一般测量设备得到的点群资料，并不在绘图坐标系上。因此，需要将点群资料，移动、定位到方便绘图的坐标位置上，即定位操作。Surfacer可以利用诸如圆柱面、球面、平面等特殊的特征信息将点云准确对齐。 针对如图2（a）所示点云形状，其底面为一个平面，有以下几个步骤完成定位： （1）从底面点云中构造新点云，再用所构造点云生成一个平面； （2）选取显示菜单，视线对齐所构平面； （3）旋转90度方向后，利用interactive切片生成两个切片点云； （4）用切片点云生成二个圆，通过两个圆心构造一条直线； 至此，定位的二个条件：一个底平面和一条直线已经生成，与点云一起构成群组，如图2所示。 （5）在构图坐标系中，生成一个平面和一条直线，对群组用Stepwise Registration完成定位，如图2（c）所示。 （6）定位完成后，调用Reset Home Xform执行新的坐标位置设定，Reset Xform将物体的设定坐标转换成与原点坐标一致，这两个选项配套使用。 THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 　3.2 曲线创建过程 自由曲面点云数据经分段或切片之后，应根据需要判断和决定生成哪种类型的曲线。在反求工程中，最终目标是希望生成准确度高而且光顺性好的曲线、曲面，而准确度和光顺性永远是矛盾的。 （1）判断和决定生成哪种类型的曲线。 曲线可以是精确通过点云的、也可以是很光顺的(反映点云代表的曲线主要形状)，或介于两者之间，根据构造实体类型选择生成曲线的类型。 （2）创建曲线。 由切片点云根据需要创建曲线，同时可以改变控制点的数目来调整曲线。控制点增多则形状吻合度好，控制点减少则曲线较为光顺。对点云信息运用Cross Section生成平行切片点云，而后构造相应圆弧曲线,如图3所示。 图3 曲线生成 （3）诊断和修改曲线。 可以通过曲线的曲率来判断曲线的光顺性，可以检查曲线与点云的吻合性，还可以改变曲线与其它曲线的连续性(连接、相切、曲率连续)。Surfacer 提供很多工具来调整和修改曲线。 3.3 曲面创建过程  在点的处理、曲线的处理和曲面处理的整个过程中，可以用Surfacer软件提供的各种诊断方法来保证精度。用前边生成的圆弧曲线作为截面线，用Loft命令生成曲面，注意所有生成曲面的线，有相同的方向和起始点，否则生成的曲面可能扭曲。 ??对顶面提取点云，生成一个平面并延伸一定距离； 对生成的Loft曲面延伸一定距离使得与上下两个面相交； 求出Loft曲面与上下两个平面的交线并修剪，从而得到构造的曲面实体形状，如图4所示 3.4 诊断和修改曲面误差比对 比较曲面与点云的吻合程度，检查曲面的光顺性及与其它曲面的连续性，并且可以进行修改，例如可以调整曲面的控制点让曲面更光顺，或对曲面进行重构等处理。由图4可以看出，构造曲面与点