逆向造型是指根据已有的产品或者模型进行测量或扫描,然后进行逆向的3维建模过程。
中文名称 | 逆向造型 | 外文名称 | Reverse modeling |
---|---|---|---|
属于 | catia |
从本质而言,逆向造型和正向造型并无太大的不同,不同之处仅仅是逆向造型比正向造型多了参考的数据,一方面提供了参考一方面也对形状有更多的限制。因此逆向造型也可以照搬普通的曲面造型方法。而其中最常用的就是"假想截面构建方法"和"预期截面构建方法""
逆向造型有两个基本的要求:精确度和曲面质量;对于不同的产品这两方面的要求又有所不同,对于普通的产品比如消费电子、日常用品更侧重于造型的准确度,对于曲面的质量通常能达到G1连接(曲面相切连接)并且肉眼观察光滑便可基本满足要求。而对于一些比较关注流体性能的场合比如汽车外表面、飞机外表面等则更注重曲面质量,更有甚至会要求达到A级曲面标准。
专业的逆向软件都有分析原始的扫描点云和造型的结果曲面的偏差的,比如imageware和Geomagic Qualify。但对于大部分产品,使用普通CAD软件所创建的三维模型通过一些截面的观察和对比一般也可以满足检测的需求。
逆向造型类型
根据原始数据来源的不同,逆向造型可以分为如下的不同类型,不同的类型造型有它自己的一些特点
手工测量逆向造型
直接根据产品的实际样品或模型进行手工的测量数据并创建三维模型,这样的情况通常是对产品外观精度要求不高并且形状比较规则的,用户通过卡尺、角规或高度尺等辅助工具来进行测量得到具体的尺寸值并使用三维CAD进行模型的建模,这种情况多见于机械零件的逆向。
扫描线逆向造型
在激光扫描仪广泛使用之前,最常用的曲面测量方法就是使用机械导针式抄数机来进行抄数(扫描)得到
产品的外观线框。使用这种方法得到的数据准确度有一定的保障,也是在90年代最常用的逆向造型方法。使用种造型方法必须有实际的模型或样板来辅助建模,局部细节的特征尺寸还需要结合手工测量来获得。 采用这种数据进行逆向造型在一定程度上受到扫描数据的限制,在创建造型的曲线的时候通常要选择有扫描线的截面,这样在用户逆向造型的时候自由度就大受限制了。因此在三维激光扫描仪的普及之后,这种方法会逐渐被取代
稀疏点云逆向造型
稀疏点云是通过三坐标测量机测量的数据点集合,三坐标测量机测量数据的场合通常是对于产品整体外观
比较规则但是局部细节要求比较高的场合,通过测量产品外观上某个点的具体坐标值来创建坐标点。 这中数据的测量方式可以兼顾整体形状和细节特征的精确度,同时相对于三维激光扫描仪来说成本也相对较低,所以在一些地区比如长三角地区目前也还有一定的应用
密集点云逆向造型
密集点云是采用三维激光扫描仪或者照相式扫描仪进行抄数得到的点数据,采用这样的方法得到的点云因
为数据量比较大并且能够全面反映产品的整个外观,因此对于创建高要求的外观来说是比较理想的数据获取方式。对于这种情况下的造型,有专门的逆向软件来进行造型比如imageware,copycad等,而使用普通的三维CAD软件来进行造型,在导入之前一般需要使用专门的逆向软件进行点云的前期处理和编辑。
使用密集点云进行逆向造型,因为用户可以得到任何位置任何方向的截面数据,因此可以最大程度发挥造型者的建模自由度,同时也可以在密集点云的参考下随时查看造型结果和原始数据的偏差,有利于及时纠正偏差得到更准确的结果,因此相对其它方式的造型类型而言更有有效和更具适用性,是目前的主流逆向造型类型,特别是珠三角地区已经是广泛应用。
逆向设计的一般流程:产品样件 →数据→ 数据处理CAD/CAE/CAM系统 → 模型重构 →制造系统→ 新产品。在逆向设计的这些环节中,数据、数据处理、模型重构是产品逆向设计的三大关键环节。 数据(样...
逆向工程 逆向工程,有的人也叫反求工程,英文是reverse engineering。 是指从实物上大量的三维坐标点,并由此建立该物体的几何模型,进而开发出同类产品的先进技术。逆向工程与一般的设计制造...
这应该是结构施工的一种工法。与顺向相反。譬如有个结构原本是从下往上施工,现在采用逆向施工,即从上往下施工。
本文以淋浴喷头为例,阐述了逆向工程的概念与特点,建立了逆向设计系统的架构。并分析其在模具设计中的应用,研究了基于Pro/ENGINEER开发的模具设计流程,对数据采集、曲面重构等关键问题做了详细分析。
利用Imageware、Surfacer和Pro/E软件,对由三维激光抄数机得到的虹吸式坐便器的三维数据点群进行了逆向设计,介绍了一种基于线框模型直接在Pro/E软件中进行曲面和实体造型的方法。研究了坐便器虹吸管内流动规律,分析了虹吸管形状对流速分布、压强分布和虹吸性能的影响,以二维流场的分析结果为依据,实现了坐便器虹吸管道的优化设计。该结果对坐便器的数字化制造及其三维冲水性能的研究有实际意义。
《UG NX逆向造型技术及应用实例》是关于实用逆向工程技术的教材。《UG NX逆向造型技术及应用实例》共分6章,第1章主要介绍逆向造型的基础知识,第2章至第6章分别给出了5个典型的逆向工程应用实例,这些实例从简单到复杂,全部是浙大旭日科技逆向造型培训过程中所采用的经典案例。《UG NX逆向造型技术及应用实例》中所有案例,均采用逐步深入(step by step)的方式,详细讲解两方面内容:一是产品的特征分析方法,以培养读者扎实的产品分析能力和正确的建模思路;二是逆向建模的操作技巧,使读者快速掌握UG NX软件的逆向造型方法。
配套光盘中包含了所有实例的三坐标测量点数据以及逆向设计的最终结果,供读者进行练习并检验练习结果。为便于学习,光盘中还配有"电池盒底座"和"摩托车后视镜"这两个实例逆向造型的教学视频。
《UG NX逆向造型技术及应用实例》所讲授的逆向造型技术和操作方法在UG NX 5/6版本中均适用。《UG NX逆向造型技术及应用实例》可作为高校模具、CAD、工业设计、汽车工程等专业的逆向设计课程的教材,也可作为各类培训机构的逆向工程技能的培训教材,并可作为汽车、模具等行业逆向设计工程师的参考书。
《零件三维建模与制造:UGNX逆向造型、数控加工》以UGNX 6.0中文版为操作平台,通过项目案例由浅入深、图文并茂地剖析了进行逆向造型、数控加工的全过程,使读者能快捷、全面地掌握逆向造型技术和数控加工技术。《零件三维建模与制造:UGNX逆向造型、数控加工》主要分为UG逆向造型和UG数控加工两部分。书中精选了6个项目载体作为学习任务引入,旨在快速有效地帮助初学者掌握UGNX软件的常用功能。全书共包括6个项目,前3个项目为逆向造型部分,后3个项目为UG数控加工部分。按项目难易程度依次介绍了电脑绣花机凸轮的逆向造型、肥皂盒的逆向造型、汽车前照灯底座主体的逆向造型、圆盘模腔制造、鼠标凸模制造、肥皂盒底座分模及制造。每个项目案例都从工作任务分析、项目案例实施、知识技能点、项目小结、实战训练几方面进行介绍。
随书附有光盘,提供了《零件三维建模与制造:UGNX逆向造型、数控加工》全部实例素材源文件和项目操作的视频动画录像,可以帮助读者轻松、高效地学习。还有PPT格式的免费电子课件下载,以方便教师授课之用。
《零件三维建模与制造:UGNX逆向造型、数控加工》可作为高职高专相关专业的教材和社会相关培训班的教学用书,同时适于逆向造型工程师、制造工程师和自学逆向造型和数控加工的读者参考阅读。