proe反求工程的應(yīng)用(一)

2013-07-15 by:ProE/Croe軟件應(yīng)用培訓(xùn)中心來源:仿真在線

反求工程又稱逆向工程,作為產(chǎn)品設(shè)計制造的一種新的手段,從20世紀90年代初。該技術(shù)開始引起工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計通常是從概念設(shè)計到圖樣,再制造出產(chǎn)品。反求工程是從現(xiàn)有的產(chǎn)品零件進行實物測錄的基礎(chǔ)上形成零件的設(shè)計圖紙或CAD模型,反求工程的出現(xiàn)改變了產(chǎn)品傳統(tǒng)的開發(fā)模式。由于新產(chǎn)品的開發(fā)大多數(shù)都是在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上的改進,可以利用反求工程對原有產(chǎn)品進行改型設(shè)計,從而大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,減少了開發(fā)費用。proengineer是美國參數(shù)技術(shù)公司(PTC)推出的新一代CAD/CAE/CAM軟件,其強大的功能深受用戶歡迎。在模具設(shè)計模塊中。proe提供了方便又實用的工具。這些功能可以讓使用者在最短的時間內(nèi)進行模具組裝(Mold Assembly)、模型檢驗(Model Cheek)、分模面(Parting Surface)建立等過程,順利完成拆模的工作。它的獨到之處在于只要很好地完成了模型的參數(shù)化約束,那么隨后的變更將十分方便,非常適用于像產(chǎn)品概念設(shè)計這種需要經(jīng)常引發(fā)變動的過程,是理想的反求工程軟件,在塑料模具設(shè)計中,很好的利用proe和反求工程將會大大縮短模具開發(fā)的時間,取得滿意的效果。

1 反求工程及proe中的逆向工具

目前,大多數(shù)有關(guān)反求工程技術(shù)的研究和應(yīng)用都集中在幾何形狀,即重建產(chǎn)品實物的CAD模型和最終產(chǎn)品的制造方面,稱為實物反求工程。一個待測工件在反求工程中要經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、點云模型預(yù)處理、曲線/曲面重構(gòu)等關(guān)鍵步驟,最后才形成CAD模型。

1.1 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集技術(shù)是反求工程的關(guān)鍵技術(shù)之一,可以分為非接觸式測量方法和接觸式測量方法。非接觸式測量方法是指用非接觸的光電方法對曲面的三維形貌進行快速測量的方法,常用的有激光掃描測量,聲學(xué)法和磁學(xué)法,工業(yè)計算機層析技術(shù)簡稱工業(yè)CT。

接觸式測量方法是另一種流行采集方法,一般是利用聯(lián)接在探頭上的傳感器來測算目標(biāo)點的位置。這種方法簡單易行,CMM(Coordinate Messuring Machine,三坐標(biāo)測量機)最早出現(xiàn)在20世紀60年代初期,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,它在測量速度和精度上都有很大的提高。它是使用接觸探頭測量物體表面的位置點,探頭通常聯(lián)接著一個敏感的壓力傳感器裝置,通過與物體表面的接觸得到觸發(fā),能提供測量點的坐標(biāo)值。

1.2 proe中的逆向工具

proe野火版的小平面特征和重新造型特征組成一個完整的逆向解決方案。從輸入點集一創(chuàng)建包絡(luò)一創(chuàng)建小平面一創(chuàng)建曲面,形成一個處理逆向的完整流程。小平面處理的流程如下:

1)點處理,輸入點集,對點集進行必要的編輯和優(yōu)化,主要是噪聲消除及缺損數(shù)據(jù)修補等。

2)包絡(luò)處理,對點處理階段完成后生成的包絡(luò)進行編輯。

3)小平面處理,對包絡(luò)處理完成后生成的小平面進行編輯及優(yōu)化,得到小平面特征。

下面以某盒體零件為例。簡單介紹逆向處理的經(jīng)過。

重新造型特征過程一般是由數(shù)據(jù)點擬合出樣條線,然后利用樣條線擬合出曲面,曲面之間還可以進一步縫合或者加厚以得到實體模型。建立曲線和曲面的常用擬合方法是逼近法和插補法。在實際應(yīng)用中經(jīng)常結(jié)合以上兩種方法來構(gòu)造曲面模型,即先用數(shù)據(jù)點求出逼近的曲線,然后以這些曲線為控制線構(gòu)造出曲面,得到CAD模型。

常用的反向工程軟件有PTC公司的ScanTools,ICEM Surf,Pro/DESIGER(CDRS),ISDX(交互式曲面設(shè)計)等。

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