逆向设计与3D打印案例教程（第2版）课件：轴座外形扫描与逆向设计.pptx

轴座外形扫描与逆向设计;

?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。

?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。;

?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;

l1.产品分析

?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。

?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。;

l2.扫描策略的制定

?(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；

?(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；

?(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。;

01

02;

l1.1.1喷粉

?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。;

l1.1.2标志点粘贴

?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???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。;

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。

?(2)参数调节观察实时显示区域中零件的亮度，在软件中设置相应的相机曝光值和增益值，可根据环境适当调整，以零件不反光为宜。;

l1.2.2零件扫描

?调整好位置和设备参数后，按以下步骤进行扫描。

(1)上表面数据采集按图5-6所示固定摆放零件，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，直至整个上表面数据采集完毕。在扫描过程中，需实

时观察扫描数据的完整性，及时调整零件摆放角度，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。扫描完成后，选择保存路径，将扫描点云数据另存为

“ceshijian1.asc”格式文件。;

l1.2.2零件扫描

(2)下表面数据采集将零件上下表面翻转，固定摆放如图5-7所示，点击扫描按钮

开始扫描，按照上表面的扫描方法完成数据的采集过程，并将点云数据另存为“ceshijian2.asc”格式文件。;

l1.2.2零件扫描

上、下表面点云数据采集完成后，需要应用GeomagicWrap软件将两部

分数据拼合成整体，并将扫描杂点去除，填充粘贴标志点形成的孔洞，形

成封闭完整的零件数据。;

?应用Wrap软件将扫描杂点去除，完成数据封装，获得多边形数据。

1.打开文件

打开Wrap软件，用鼠标将ceshijian1.asc的文件拖入界面，选择比率(100%)和单位(mm)，进入软件界面，如图所示。;

2.去除杂点

(1)着色点击【着色】下拉菜单“着色点”命令，点云数据由黑色变成

绿色。

(2)删除非连接项点击【选择】下拉菜单“非连接项”命令，出现如图

所示对话框，根据点云数据的完整性选择合适数值，以不改变零件特征为

宜，本次选择“低”分割和尺寸“5.0”，点击【确定】将数据中的非连接项;

(3)删除体外孤点点击【选择】下拉菜单“体外孤点”命令