正逆向建模技術(shù)及其在羊毛剪設(shè)計中的應(yīng)用

《正逆向建模技術(shù)及其在羊毛剪設(shè)計中的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、維普資訊http://www.cqvip.com2008年10月農(nóng)機化研究第10期正逆向建模技術(shù)及其在羊毛剪設(shè)計中的應(yīng)用宋長亮，梁楚華，黃艷(新疆大學(xué)機械工程學(xué)院，烏魯木齊830008)摘要：立足于正逆向混合設(shè)計方法及其關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究，合理、有效地應(yīng)用目前的正向設(shè)計和逆向設(shè)計系統(tǒng)，在現(xiàn)有優(yōu)秀產(chǎn)品基礎(chǔ)上，運用正逆向建模技術(shù)，加快產(chǎn)品的造型設(shè)計速度，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期。以Im。ageware軟件及UG軟件為平臺，以羊毛剪刀的三維實體建模的構(gòu)建為例，說明了通過混合設(shè)計方法可以提高構(gòu)建零件的效率，加快產(chǎn)品更新速度，提高研發(fā)成功率，具有較高的實用價值。關(guān)

2、鍵詞：正逆向混合設(shè)計；羊毛剪刀；建模方法中圖分類號：s817．22文獻標識碼：A文章編號：1003—188X(2008)10-0154—03實體造型，對零件特征的編輯修改比較方便。復(fù)雜產(chǎn)0引言品外殼常常既帶有復(fù)雜曲面，又包含一些簡單特征，復(fù)雜產(chǎn)品外形不能用一般的機械制圖方法將它完通過單一的逆向設(shè)計或正向設(shè)計方法都難以實現(xiàn)。整DI表示出來。傳統(tǒng)上采用模線樣板法表示和傳遞為此，需要把逆向設(shè)計和正向設(shè)計的優(yōu)勢結(jié)合起自由型曲線曲面的形狀¨]，不僅使設(shè)計與制造人員付來，即采用正逆向混合建模技術(shù)。其設(shè)計方法可以用出了繁重的體力勞動，而且設(shè)計制造周期長，制造精圖1

3、來表示。度低，互換協(xié)調(diào)性差，不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。按照傳統(tǒng)的開發(fā)程序，許多產(chǎn)品的開發(fā)從概念到規(guī)模生產(chǎn)通常至少需要1～3a的時間。在產(chǎn)品的設(shè)計過程中，運用逆向方法把已有產(chǎn)品數(shù)字化后的點云數(shù)據(jù)和已有CAD模型拼合后進行分析比較，由分析信息直接對已有的數(shù)字化模型參數(shù)進行修改，快速得到新產(chǎn)品的數(shù)字化模型。已有產(chǎn)品的數(shù)字化模型中凝聚著成功的經(jīng)驗知識，通過借鑒已有模型可以縮短開發(fā)周期，減少失敗風(fēng)險。正逆向集成建模技術(shù)形成了正向設(shè)計與逆向設(shè)計的優(yōu)勢互補。運用逆向設(shè)計技術(shù)重構(gòu)出樣件的CAD曲面模型后，結(jié)圖1產(chǎn)品正逆向混合建模過程合正向設(shè)計，可以根據(jù)產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)的需

4、要以及設(shè)計正逆向混合建模設(shè)計方法的主要思路為：采用三人員的經(jīng)驗知識創(chuàng)新，設(shè)計出更好的、滿足特定功能維測量系統(tǒng)獲取實物模型的外部點云數(shù)據(jù)，經(jīng)逆向軟的產(chǎn)品來。件處理成符合設(shè)計師所需要的曲面、曲線和點的數(shù)1正逆向設(shè)計方法據(jù)，通過IGES格式引入到UG中，然后采用UG軟件在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行正向設(shè)計，從而實現(xiàn)三維測逆向設(shè)計技術(shù)和正向設(shè)計方法各有所長。逆向設(shè)量系統(tǒng)、逆向軟件與正向軟件在產(chǎn)品開發(fā)上的應(yīng)用和計優(yōu)勢在于測量數(shù)據(jù)點的強大處理功能和復(fù)雜自由數(shù)據(jù)集成。曲面的設(shè)計，一般逆向軟件都提供了對自由曲面的重構(gòu)、編輯修改等功能；正向設(shè)計優(yōu)勢在于特征造型和2數(shù)據(jù)接口收

5、稿日期：2008——05—-08在正逆向混合建模的3個應(yīng)用層次中，要在測量作者簡介：宋長亮(1979一)，男，新疆和靜縣人，碩士生，(E—mail)anyok@l26．COnl。機、逆向軟件和正向軟件間進行數(shù)據(jù)交換，因此三者通訊作者：梁楚華(1950一)，男，烏魯木齊人，教授，碩士生導(dǎo)師。之間需要建立數(shù)據(jù)接口。在測量機和逆向軟件間，由維普資訊http://www.cqvip.com2008年10月農(nóng)機化研究第10期于交換的信息為點坐標信息，所以接口比較簡單，也比較成熟。測量機軟件可以輸出常用的IGES(初始圖形交換規(guī)范)格式文件或者純文本格式文件，由

6、逆向工程CAD軟件讀取J。本文使用的軟件是光學(xué)掃描ATOS的光學(xué)測量軟件、美國EDS公司的Unigraphics(簡稱UG)以及ImagewareoATOS系統(tǒng)提供了各種不同的數(shù)據(jù)輸出格式以適合后處理的應(yīng)用情況。ATOS系統(tǒng)可以使用Surf格式圖4羊毛剪手柄原始點云原始點云數(shù)據(jù)導(dǎo)人ImageWare12軟件系統(tǒng)。圖2是ATOS掃描數(shù)據(jù)3．2特征曲線的提取及其曲面擬合文件的處理流程。分別處理分割后的各個點云。這里直接從截取點云生成曲面，具體過程是：由Construct—UniforlnSur-face生成一張曲面，這里要求節(jié)點和階數(shù)盡量少，調(diào)節(jié)曲面的各

7、個節(jié)點，使曲面基本上覆蓋點云；然后，增加曲面的階數(shù)和節(jié)點，再次調(diào)節(jié)，直到滿意為止；最后，檢查曲面／點云的差異。把兩部分點云分別擬合成曲叵：：：H竺蘭互亟l面后，用倒圓功能把兩張曲面合成一張曲面，左右點圖2ATOS掃描數(shù)據(jù)文件處理流程云縫合后的擬合曲面以及擬合的曲面與原始點云比較如圖5和圖6所示。最后，保存為ymjshoubing．igs。3羊毛剪頭的三維實體建模為了吸取經(jīng)驗，比較了各種手動與電動羊毛剪，最終選擇了95MR76．2B電動剪毛機，如圖3所示。它的羊毛剪手柄設(shè)計考慮了人的特性、能力和環(huán)境條件，符合人機工程學(xué)原理。因此，對該款羊毛剪手柄利用正

8、逆向建模設(shè)計方法提取特征參數(shù)進行重構(gòu)，并且在此基礎(chǔ)上實施二次開發(fā)。圖5點云縫合后的擬合曲面圖395MR76．