亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        3D技術(shù)在機(jī)械零部件逆向工程中的應(yīng)用

        2023-09-20 03:16:30吳鈞
        電子元器件與信息技術(shù) 2023年6期
        關(guān)鍵詞:掃描儀逆向建模

        吳鈞

        江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院鎮(zhèn)江分院(鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校),江蘇鎮(zhèn)江,212016

        0 引言

        隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代機(jī)械零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新與提高,特別是3D技術(shù)的發(fā)展,給機(jī)械零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)帶來(lái)了全新的突破?,F(xiàn)階段,在機(jī)械零部件設(shè)計(jì)過(guò)程中,很多機(jī)械零部件都是利用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段進(jìn)行設(shè)計(jì)的,而且很多設(shè)計(jì)也僅僅是模仿制造對(duì)象,這種設(shè)計(jì)方法并不能完全滿足實(shí)際生產(chǎn)需求,且效率較低。而隨著3D技術(shù)的不斷發(fā)展,它在機(jī)械零部件設(shè)計(jì)制造過(guò)程中所發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。本文主要就3D技術(shù)在機(jī)械零部件逆向工程中的應(yīng)用展開(kāi)研究。

        1 機(jī)械零部件逆向工程概述

        逆向工程是指利用先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備以及相應(yīng)的軟件對(duì)零件或產(chǎn)品的實(shí)體進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析,以獲取其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、幾何形狀等相關(guān)參數(shù),最后根據(jù)相關(guān)參數(shù)對(duì)零部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和加工。在機(jī)械零部件的逆向工程中,通常需要用到掃描測(cè)量設(shè)備和相應(yīng)的軟件等。其主要的工作過(guò)程包括以下幾個(gè)方面。①原始數(shù)據(jù)采集。在對(duì)零件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí),通常會(huì)運(yùn)用到相應(yīng)的測(cè)量設(shè)備,包括激光掃描儀、三維掃描儀以及三維激光掃描系統(tǒng)等。②數(shù)據(jù)處理。在對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集后,需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。通常情況下,預(yù)處理工作主要包括以下幾個(gè)方面:第一,采用相應(yīng)的軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理;第二,通過(guò)相應(yīng)的軟件對(duì)零件表面數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理;第三,采用適當(dāng)?shù)姆绞綄⒘慵砻鏀?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為CAD模型;第四,將 CAD模型導(dǎo)入相應(yīng)軟件中;第五,在CAD模型中加入相應(yīng)的約束和屬性等。③產(chǎn)品重構(gòu)。在完成CAD模型轉(zhuǎn)換之后,需要將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的CAD模型。通常情況下,有以下幾個(gè)方面:第一,在完成上述步驟之后需要將CAD模型轉(zhuǎn)化為實(shí)物模型;第二,對(duì)實(shí)物模型進(jìn)行裝配和干涉檢查;第三,將實(shí)物模型與逆向工程所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品相比較,確定二者之間差異之處;第四,將實(shí)物模型進(jìn)行再制造[1]。

        1.1 數(shù)據(jù)采集

        激光掃描儀主要適用于對(duì)不同形狀的物體進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,包括接觸式以及非接觸結(jié)合的掃描方式等。在對(duì)不同種類(lèi)的物體進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí),所使用的設(shè)備也各不相同,需要根據(jù)不同物體的特征來(lái)選擇合適的設(shè)備。例如,對(duì)于一些較小或較大但外形較為簡(jiǎn)單的物體,通常會(huì)采用激光掃描儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;對(duì)于一些較大且外形較為復(fù)雜的物體,通常會(huì)采用三維激光掃描儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。此外,由于不同類(lèi)型的機(jī)械零部件在結(jié)構(gòu)上存在一定差異,因此在對(duì)不同類(lèi)型機(jī)械零部件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí),所選擇的設(shè)備也存在一定差異。另外,由于機(jī)械零部件在制造過(guò)程中所使用的材料不同,因此在對(duì)機(jī)械零部件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)通常需要使用到相應(yīng)的非接觸式設(shè)備。其中,非接觸式設(shè)備主要包括非接觸式激光掃描儀、非接觸式三維掃描儀等。其中,非接觸式激光掃描儀主要適用于對(duì)較大或形狀復(fù)雜的物體進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在對(duì)機(jī)械零部件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí),通常會(huì)采用不同類(lèi)型的測(cè)量設(shè)備來(lái)對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。其中,三維激光掃描系統(tǒng)是一種用于工業(yè)領(lǐng)域中機(jī)械零部件測(cè)量和建模的設(shè)備,主要適用于對(duì)機(jī)械零部件進(jìn)行快速掃描和建模。

        1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

        通常情況下,預(yù)處理過(guò)程包括以下幾個(gè)方面:第一,對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描;第二,將掃描數(shù)據(jù)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較;第三,確定采樣點(diǎn)坐標(biāo)與采樣點(diǎn)之間的關(guān)系;第四,將待測(cè)數(shù)據(jù)與已知點(diǎn)之間的關(guān)系進(jìn)行確定;第五,對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)云進(jìn)行濾波處理。Delaunay三角網(wǎng)格是一種基于多邊形三角面的曲面模型描述方法。在此基礎(chǔ)上,還可以根據(jù)用戶所需要的曲面模型結(jié)構(gòu)和幾何特征等信息對(duì)三角網(wǎng)格的形狀及大小進(jìn)行設(shè)置。采用Delaunay三角網(wǎng)格表示方法構(gòu)建的曲面模型具有較強(qiáng)的細(xì)節(jié)處理能力和較好的表達(dá)能力。但在該方法建立曲面模型過(guò)程中也存在一些缺陷:第一,采用Delaunay三角網(wǎng)格表示方法構(gòu)建的曲面模型所包含的自由度相對(duì)較少;第二,該方法構(gòu)建的曲面模型是一種局部曲面模型;第三,該方法構(gòu)建的曲面模型過(guò)于粗糙[2]。

        1.3 模型重構(gòu)

        通常情況下,在進(jìn)行細(xì)化處理時(shí)需要滿足以下幾個(gè)方面的要求:第一,需要對(duì)零件進(jìn)行徹底打磨;第二,對(duì)零件表面上存在的缺陷或錯(cuò)誤處進(jìn)行修正;第三,將零件的形狀和尺寸更加精確地表現(xiàn)出來(lái);第四,將零件表面上存在的不連續(xù)處進(jìn)行精確處理。在完成上述工作之后,可以根據(jù)工作需求確定各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)參數(shù)和加工參數(shù)。在零部件設(shè)計(jì)參數(shù)確定之后需要對(duì)其進(jìn)行精確計(jì)算,通常情況下,可以通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)確定:第一,可以通過(guò)該零部件表面上存在的不連續(xù)處來(lái)計(jì)算實(shí)際加工所需要的材料;第二,可以通過(guò)該零部件表面上存在的不連續(xù)處來(lái)計(jì)算實(shí)際加工所需時(shí)間。在完成上述工作之后需要根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)零部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和加工。通常情況下,可以通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)確定:第一,根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)零部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和加工;第二,將零部件表面上存在的不連續(xù)處進(jìn)行修正;第三,將零部件表面上存在的不連續(xù)處重新繪制。

        2 3D技術(shù)發(fā)展概況分析

        20世紀(jì)70年代末,伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,以三維設(shè)計(jì)軟件為代表的3D技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)。3D設(shè)計(jì)軟件主要分為兩類(lèi):一類(lèi)是基于平面CAD模型的二維設(shè)計(jì)軟件,另一類(lèi)是基于三維模型的三維設(shè)計(jì)軟件。3D技術(shù)主要指的是在二維設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的三維建模技術(shù),可以使用戶在無(wú)需任何交互操作的情況下建立三維模型。同時(shí),由于計(jì)算機(jī)建模技術(shù)和3D設(shè)計(jì)軟件的快速發(fā)展,使得用戶可以更加便捷、高效地獲取所需信息,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的準(zhǔn)確建模和制造。目前,國(guó)際上有影響力的3D建模軟件包括UG、CATIA、SolidWorks等。其中,UG軟件是目前應(yīng)用最為廣泛、功能最為強(qiáng)大的3D設(shè)計(jì)軟件之一。

        3 3D技術(shù)在機(jī)械零部件逆向工程中的應(yīng)用探析

        3.1 零件表面點(diǎn)云處理

        通過(guò)三維掃描儀對(duì)機(jī)械零部件表面進(jìn)行點(diǎn)云采集和處理,從而得到其模型。而對(duì)于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理則是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理,可以有效避免由于數(shù)據(jù)不完整、不準(zhǔn)確所造成的模型誤差。通過(guò)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理,可以有效提高模型的準(zhǔn)確性和完整性。對(duì)于曲面零件來(lái)說(shuō),一般都會(huì)存在曲面部分和平面部分。因此,在對(duì)曲面零件進(jìn)行建模時(shí),則需要對(duì)曲面部分進(jìn)行有效擬合,并根據(jù)相關(guān)理論公式進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)需要注意的是,由于曲面零件表面通常都會(huì)存在一些凸起以及凹陷等非光滑表面。因此,就需要在建模時(shí)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)處理。

        3.2 零件特征數(shù)據(jù)的提取

        在進(jìn)行機(jī)械零部件逆向工程設(shè)計(jì)時(shí),通常會(huì)根據(jù)零部件的結(jié)構(gòu)、用途以及設(shè)計(jì)要求等對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)零部件分類(lèi),就可以有效降低逆向工程設(shè)計(jì)工作量。因此,在進(jìn)行零部件逆向工程設(shè)計(jì)時(shí),必須對(duì)所需的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行提取。一般來(lái)說(shuō),零件的特征數(shù)據(jù)主要包括結(jié)構(gòu)、材料、顏色以及形狀等內(nèi)容。而對(duì)于這些數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō),通常都是由不同的軟件或程序生成的,因此在進(jìn)行零部件逆向工程設(shè)計(jì)時(shí),需要根據(jù)其特征數(shù)據(jù)的種類(lèi)和來(lái)源等情況,來(lái)選擇合適的軟件或程序。其中,對(duì)于CAD模型來(lái)說(shuō),通常需要使用Geomagic Design、AutoCAD或者Pro/E等軟件來(lái)完成。而對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō),則需要使用UG、NX或者CIMS等軟件來(lái)完成。除此之外,為了提高逆向工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率,還需要通過(guò)3D掃描儀來(lái)提取所需零部件的特征數(shù)據(jù)。

        3.3 排水用葉輪3D打印

        排水用葉輪在工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛,它的主要功能是抽取水,并通過(guò)水泵輸送到相應(yīng)的地方[3]。目前,傳統(tǒng)的葉輪設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足人們對(duì)葉輪設(shè)計(jì)的要求,因此,對(duì)于復(fù)雜的葉輪零件來(lái)說(shuō),就可以利用3D打印技術(shù)進(jìn)行制作。例如在制造排水用葉輪時(shí),就可以利用3D打印機(jī)將復(fù)雜的零件進(jìn)行三維掃描建模。3D打印機(jī)可以根據(jù)計(jì)算機(jī)指令輸出相應(yīng)圖形,然后再通過(guò)特殊工藝對(duì)這些圖形進(jìn)行處理。

        3.4 三維掃描

        三維掃描是在機(jī)械零部件逆向工程中比較常用的一種技術(shù),三維掃描技術(shù)能夠全面、直觀、快速地測(cè)量機(jī)械零部件,其原理是將機(jī)械零部件的形狀通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備來(lái)獲取,然后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將其處理成三維模型,并在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行顯示。三維掃描技術(shù)具有速度快、精度高、成本低等特點(diǎn),能夠滿足當(dāng)前機(jī)械零部件逆向工程的需要。三維掃描技術(shù)能夠?qū)C(jī)械零部件的三維模型和二維模型相結(jié)合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械零部件的精準(zhǔn)測(cè)量。通常情況下,三維掃描技術(shù)分為兩種類(lèi)型:接觸式和非接觸式。接觸式掃描技術(shù)是指通過(guò)相關(guān)設(shè)備來(lái)進(jìn)行機(jī)械零部件的測(cè)量,一般情況下,采用的是光學(xué)掃描儀。在進(jìn)行機(jī)械零部件三維掃描時(shí),可以根據(jù)被測(cè)物體的形狀和尺寸來(lái)選擇合適的掃描儀,比如激光掃描儀、工業(yè)相機(jī)等[4]。通過(guò)這些設(shè)備可以將物體表面完整、清晰地拍攝下來(lái),然后通過(guò)后期軟件將其處理成三維模型。在進(jìn)行逆向工程時(shí),需要將測(cè)量數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,并對(duì)其中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析。另外,為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一致性,在測(cè)量過(guò)程中還需要對(duì)掃描儀和被測(cè)物體進(jìn)行合理安置。通過(guò)這種方法能夠有效保證測(cè)量數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)一致,從而保證機(jī)械零部件逆向工程質(zhì)量。同時(shí)還能夠有效提高逆向工程的效率。

        對(duì)于三維掃描數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō),一般都是通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行處理。利用三維掃描技術(shù),可以對(duì)機(jī)械零部件的三維模型進(jìn)行全面觀察,然后通過(guò)軟件來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理,最終將其轉(zhuǎn)換成二維模型。三維掃描數(shù)據(jù)處理時(shí),需要對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和處理。首先,要將被測(cè)物體表面殘留的灰塵、毛邊等去掉。然后,要對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行三角網(wǎng)格化處理,并對(duì)其進(jìn)行保存和管理[5]。最后,在將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二維模型時(shí),需要根據(jù)被測(cè)物體的尺寸不同來(lái)選擇合適的軟件。比如可以選擇使用 Geomagic DesignX軟件。在三維掃描數(shù)據(jù)處理過(guò)程中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是將原始數(shù)據(jù)和測(cè)量結(jié)果之間進(jìn)行對(duì)比分析。

        4 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,目前,隨著3D掃描技術(shù)的不斷發(fā)展,它在機(jī)械零部件逆向工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。與傳統(tǒng)工藝相比,該技術(shù)具有簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。雖然該技術(shù)具有一定的局限性,但它仍然是逆向工程中不可或缺的一部分。在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中,3D掃描技術(shù)將進(jìn)一步提高其精度和效率,并逐漸成為逆向工程中的關(guān)鍵技術(shù)。

        猜你喜歡
        掃描儀逆向建模
        姐姐是掃描儀
        逆向而行
        聯(lián)想等效,拓展建?!浴皫щ娦∏蛟诘刃?chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)”為例
        基于PSS/E的風(fēng)電場(chǎng)建模與動(dòng)態(tài)分析
        電子制作(2018年17期)2018-09-28 01:56:44
        不對(duì)稱半橋變換器的建模與仿真
        逆向解答
        便攜高速文件掃描儀
        三元組輻射場(chǎng)的建模與仿真
        逆向工程技術(shù)及應(yīng)用
        便攜高速文件掃描儀
        天堂√最新版中文在线天堂| 亚洲精品乱码久久久久久| 中文无码伦av中文字幕| 亚洲综合久久成人a片| 亚洲午夜无码视频在线播放| 国产丝袜长腿在线看片网站| 三级全黄裸体| 一本无码人妻在中文字幕免费| 正在播放淫亚洲| 极品少妇一区二区三区四区视频| 国产精品视频牛仔裤一区| 91亚洲欧洲日产国码精品| 亚洲97成人精品久久久| 公与淑婷厨房猛烈进出| 青草国产精品久久久久久| 久久精品国产只有精品96| 成人国产高清av一区二区三区| 日日噜噜夜夜狠狠va视频v| 欧美性猛交内射兽交老熟妇| 国产在线视频h| 亚洲男同免费视频网站| 女人被爽到高潮视频免费国产| 成人天堂资源www在线| 国产美女av一区二区三区| 国内自拍偷国视频系列 | 国产91在线播放九色快色| 国产精品无码dvd在线观看| 成人做爰69片免费看网站| 精品人妻一区二区三区蜜桃| 美女人妻中出日本人妻| 欧美成人精品三级网站| 亚洲综合偷自成人网第页色| 亚洲人妻御姐中文字幕| 国产v片在线播放免费无码| 欧洲熟妇乱xxxxx大屁股7| 毛片av中文字幕一区二区| 人妻少妇哀求别拔出来| 在教室伦流澡到高潮hgl视频| 亚洲日韩成人无码不卡网站| 中文字幕中文字幕在线中二区| 亚洲av成人无码精品电影在线|