逆向设计与3D打印案例教程（第2版）课件：电话听筒扫描与逆向设计.pptx

电话听筒扫描与逆向设计;

?知识目标：1.掌握GeomagicDesignX软件手动划分领域的方法；2.掌握GeomagicDesignX软件中自由曲面的构建方法；3.掌握GeomagicDesignX软件中面与面间的过渡与衔接方法。

?技能目标：1.能够熟练使用白光双目扫描仪完成数据采集；2.能够熟练应用GeomagicWrap软件进行数据预处理；3.熟练应用GeomagicDesignX软件完成复杂曲面零件逆向设计。;

?在备战自治区“工业产品数字化设计与制造“技能大赛过程中，选择电话听筒作为

学生综合训练项目，重点练习复杂曲面设计零件的数据采集与数据处理方法。为保

证各训练小组源数据的统一，现需要利用3D打印技术制造多个电话听筒，故需要采

用三维扫描进行数据采集，完成逆向设计，并在后期进行3D打印产品用于学生练习，

要求建模精度在±0.1mm，特征线明显，曲面间光顺过渡。;

l1.产品分析

?该电话听筒原件如图8-1所示，总长约200mm，侧面狭窄、约10mm，表

面为灰色普通塑料，表面光洁，容易反光，整体结构对称，采集部分主

要集中于内外表面，扫描时要求保证整体数据完整，保留产品原有特征，

点云分布规整平滑，因此在扫描时采取整体扫描方案。;

l2.扫描策略的制定

?(1)因电话听筒表面为灰色塑料，会反光，整体材质及颜色不利于数据的采集，因

此需对其表面进行喷粉处理。

?(2)主要数据采集部分为内外表面和侧面，需要经过多角度、多范围的多次扫描才

能完成听筒完整数据的采集，且听筒两侧微微向内翘起，扫描过程中需实时调整扫

描角度，因此选择在听筒内外表面和侧面都粘贴标志点，并利用侧面标志点完成听

筒的翻转扫描，以实现多次扫描数据的坐标系统一。

?(3)为提高扫描效率和扫描质量，选择借助工作转盘完成扫描。;

任务;

l1.1.1喷粉

?喷粉过程如图所示，粉喷完成效果如图所示。喷粉原则和注意事项可参

考项目三。;

l1.1.2标志点粘贴

?因在本次扫描过程中，听筒需全程进行位置和角度调整，所以选择上、

下表面和某一侧面都粘贴标志点，标志点粘贴数量和注意事项可参???项目三，本次扫描时标志点粘贴方式如图所示，供大家参考。;

l1.2.1设备调整

?(1)视场对齐数据扫描前需将扫描仪进行精度校准，校准方式参考项目三中标定步骤，当精度达标时，将电话听筒放置在转盘上，调整电话与扫描仪距离，确定转盘和零件在扫描仪十字中间，尝试旋转转盘一周，在软件实时显示区保证能够看到零件整体即可。

?(2)参数调整观察实时显示区域中听筒的亮度，在软件中设置相应的相机曝光值和增益值，可根据环境适当调整，以物体不反光为宜。;

l1.2.2零件扫描

?调整好设备和零件的位置后，按以下步骤进行扫描。该零件表面向内有弯曲弧度，

且主要特征在内表面，所以在扫描时选择首先采集内表面数据。

(1)内表面数据采集将听筒平放在工作转台上，点击扫描按钮后开始扫描，每扫

描一次将工作台旋转一定角度，直至整个内表面数据采集完毕。实时观察数据完整性，

根据数据缺失位置随时调整听筒的倾斜角度，对缺失数据的部位有针对的进行扫描，

使扫描数据尽量完整，扫描时零件摆放如图所示。;

l1.2.2零件扫描

内表面数据采集结束后，需利用听筒侧面标志点实现翻转后的数据坐标统一，这时需调整听筒摆放角度和位置，使侧面标志点成为有效公共标志点，且数量大于4个，摆放如图所示。;

l1.2.2零件扫描

(2)外表面数据采集翻转电话听筒，使外表面朝上，调整摆放角度和位置，点击

设备操作软件中的标志点识别命令，使侧面标志点成为公共标志点的同时使外侧标志

被有效识别(具体操作可参考项目四)，如图所示，固定听筒，点击扫描按钮开始外

表面数据采集，扫描时，根据点云缺失程度，适当调整电话摆放方式，如图所示，外

表面采集方法同内表面，完成整体数据采集。;

l1.2.3数据保存

数据采集完成后，选择保存路径，将扫描点云数据另存为

“dianhua.asc”格式文件。

采集完成后的点云数据包含一些扫描物体之外的杂点，粘贴标志点的

位置也会出现数据缺失，需要应用GeomagicWrap软件将扫描杂点去除，

并填充粘贴标志点形成的孔洞，形成封闭完整的零件数据。;

1.打开文件

打开Wrap软件，用鼠标将文件拖入界面，选择比率(100%)和单位

(mm)，进入软件界面，如图8-8所示。。;

2.去除杂点

(1)着色点击【着色】