逆向设计与3D打印案例教程 第2版 课件 项目五 轴座外形扫描与逆向设计.pdf

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【学习目标】

Ø知识目标：1.掌握GeomagicWrap软件的数据对齐方法；

2.掌握GeomagicDesignX软件自动分割点云领域的方法；

3.掌握基于面片草图构造实体的基本方法。

Ø技能目标：1.能够合理制定扫描方案；

2.熟练使用白光双目扫描仪完成数据采集；

3.能够应用GeomagicWrap手动注册命令完成点云合并；

4.熟练应用GeomagicDesignX软件完成规则模型特征设计。

【项目引入】

Ø某企业车间数控加工件图纸丢失，要求结合逆向工程技术，在不破坏原产品的情况

下对其进行数据采集，并将逆向设计后的零件进行制造加工，加工成品要求精度控

制在±0.1mm，内外表面光洁。

【项目分析】

l1.产品分析

Ø扫描产品原型为数控加工件，如图5-1所示，外形尺寸约为90mm，体积

不大，自带金属光泽，表面精度高，结构复杂，正反面均有细节特征，

扫描时要求保证数据完整，保留产品原有特征，点云分布规整平滑。

Ø结合产品设计要求，选用天远OKO系列白光扫描仪，该扫描仪扫描精度

高、速度快、采集数据量大，尤其适用于小件物品的数据采集，可实时

显示摄像机的图像和得到的三维数据结果。

【项目分析】

l2.扫描策略的制定

Ø（1）表面分析观察后发现该产品原型自带金属光泽，极易反光，不利于数据的采

集，因此需对原型表面进行喷粉处理；

Ø（2）结构分析零件整体由圆柱、内孔、凹槽、底部内凹圆弧等规则形状组成，需

要经过多角度、多范围的多次扫描，才能完成零件完整数据的采集，因此选择标志

点拼接模式，以实现多次扫描数据的坐标系统一；

Ø（3）策略制定零件侧面与上下面垂直，而且面积较小，不利于实现整体翻转扫描，

因此选择分别扫描上、下表面数据，用侧面做公共区域，利用GeomagicWrap软件

中的对齐命令将上、下扫描数据拼接，获得整体数据。

【项目实施】

01数据采集

任务

02数据处理

03数据应用

1.1扫描前的准备工作

l1.1.1喷粉

Ø在喷粉时，喷粉距离约为30cm左右，如图5-2所示。在满足扫描要求的

前提下尽可能薄且均匀，显像剂喷洒过多，会造成物体厚度叠加，影响

扫描精度。喷粉后的零件如图所示。

1.1扫描前的准备工作

l1.1.2标志点粘贴

Ø扫描零件特征较多，且需多次移动并改变扫描角度，因此选择把标志点

粘贴在零件表面，这样有利于在扫描过程中随时移动零件，保证数据的

完整性。由于零件表面积不大，依照项目三中的标志点粘贴原则，本次

扫描时标志点粘贴方式如图5-4所示，供大家参考。

1.2数据采集

l1.2.1设备调整

Ø（1）视场对齐数据扫描前需将扫描仪进行精度校准，校准方式参考项目一、

任务二中设备标定步骤，当精度达标时，将零件放置在转盘上，调整扫描仪

角度和位置，确保转盘和零件在扫描仪十字中间，旋转转盘一周，观察软件

实时显示区，保证能够看到零件整体，如图所示。

Ø（2）参数调节观察实时显示区域中零件的亮度，在软件中设置