基于proe的玩具汽車結構設計及虛擬裝配設計(論文-免費閱讀

　　

【正文】 接口上 ,Pro/E 軟件具有 IGS、 STL、 OBJ 等多種輸入輸出數據文件 ,能與 UG、 IDEAS、MasterCAM 和 CATIA 等 CAD/CAM 軟件系統交換數據 ,是理想的設計軟件系統 [7]。 [4][5][6] 打開 CATIA 的點云編輯處理特征環境，在此環境下導入掃描的玩具汽車覆蓋件的點云數據。 基于曲線的逆向工程 ： 首先根據數據建立型曲線，然后通過型曲線建立曲面。輸入、生成和過濾原始數據。它使用戶可 以專注于模型的特征區域，并使用不同的工具來獲取期望的形狀和曲面屬性。遵循曲面簡單的原理，盡量用較少的控制點來建構課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 曲面，其參數應從 10 個控制點開始，逐步視情況而增加。在使用本功能前對點數據作噪聲濾除與平滑化處理。簡單的曲面有 利于后續工作的修編，較容易構建出較高質量的平滑曲面模型。有的部分軟件采用比較直觀的方式使曲面平滑化，但參數設定完成后，系統會以逐步變化的方式，將曲線的變化顯示出來，以消除曲線扭曲的情形。此外，視角的選擇更為重要， 2D 的屏幕上所呈現的視覺是 3D的狀態，常會有因視角不同而造成誤判的情形，所以在使用本功能之前，可以利用軟件的顯示功能，如用三角網格化的顯示方式或打光的方式，幫助特征位置凸出，來辨別位置。連續的曲線之間是否達成良好的連續性，這對后續曲面之間的連續性相當大的影響。提取出來少量點的數據后，可以發現，如果用所有的點數據去繪制曲線，曲線仍然回有波動的情況，這是因為點數據太多所致，這時可采用平滑化功能，將這些少量點群作平滑化處理，并斟酌刪減數據，以備后續曲線構建所用。 利用特征搜尋功能找出曲面建構的概況或特征 在建構一個模型之前，應先考慮整個模型 的建構概況，再下手去編輯曲面。所謂邊界曲線，是點數據前處理中判斷邊界的方法，而在邊界判別之后，選取所判定的邊界點，并利用這些邊界點來重新擬合出曲線。所以，曲線的擬合在曲面重建過程中起著重要的作用。因此在構建的過程中，無論是曲面上的曲線，或是由原始點數據所擬合出的曲線，均可成為構建曲面的有效工具，所以，對于曲線的建立與修編，使其能與曲面構建功能相整合，是重建原始模型的關鍵之一。再近似法的流程中必須一直增加控制點的數目，以求得與測量點更為接近的曲線，直至誤差小于允許值，因此系統課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 進行計算所需要得時間會與測量得到的點數據和指定的允許誤差值有關，如果 測量的數據很密或是指定的允許誤差很小，則運算的時間相當的長。必須再兩者有所折中，在大部分的情況下，只要誤差沒有超過允許范圍，則更加側 重要求高質量的曲面。 對控制掃描儀的計算機硬件配置要求 CPU： PIV 以上， 運算速度 2. 0 GHz 顯卡內存 ： 64 MB 內存 ： 512MB 以上 硬盤 ： 40 GB 以上 操作系統 ： WINDOWS 98/2020/NT/XP 本章小結 通過本章的研究，逆向工程的掃描主要分為接觸掃描和非接觸掃描，由于所要掃描的零件是一個三維曲面零件，故采用了非接觸的三維掃描儀進行掃描。因為使用者可以通過后續軟件的強大功能將初始測得的空間自由坐標平移和旋轉到自己要求的坐標位置上去。 ATOS 掃描儀掃描儀使用特點 該掃描儀體積小、重量輕尺寸 ： 寬 245mm、長 250mm、高80mm、 重量為 2 公斤， 可以架在攝影用的一般三腳架上工作。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 測量方式 逆向工程所需要的測量按其特性及應用，一般可分為兩大類 ：接觸式測量與非接觸式測量，下表列出它們的技術特點。 CATIA 軟件已成為世界各地設計師和工程師的設計最佳工具。 從概念設計到最終的產品， CATIA 廣泛的集成解決方案加快了產品開發的全過程。所產生的 NC CODE 配合適當的工具及加工機床，可以實際應用 PRO/NC 所設計的產品加工制造工藝。 在產品加工制造的環節上， PRO/E 在設計 NC 加工制造程序上提供了功能強大的輔助工具一 PRO/NC 加工制造模塊 。 Pro/ENGINEER 的全相關性保證在開發周期的任一點進行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 發后期的一些功能提前發揮其作用。 全數據相關 為加速投放市場，需要 在較短的時間內開發更多的產品。這些特征是一些普通的機械對象，并且可以按預先設置很容易的進行修改。 （ 6）方便使用、性能穩定 系統軟件和硬件均采用模塊化設計，性能穩定。為防止利用參考點技術拼接點云數據造成累計誤差，超出技術要求，故GOM 公 司最先發明了數碼相機定位技術 ,即 TRITOP 系統，利用特有的數碼點和參考點來構建一個完整的座標定位系統，而掃描頭所掃描的數據則會自動根據參考點的位置而自動粘貼上去，利用這樣的方法，從而使掃描大到 10 米的汽車及汽車內外飾件而成為可能 ， 且精度也可以達到 。 CAD 模型的檢驗與修正采用根據獲得的 CAD 模型重新測量和加工出樣品的方法來檢驗重建的 CAD 模型是否滿足精度或其他試驗性能指標的要求，對不滿足要求者重復以上過程，直至達到零件的設計要求。盡管己經出現了許多成功的三維 CAD 軟件，但運用這些軟件建立一個復雜的零件模型，仍相當費時。在美學設計特別重課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 要的領域，例如汽車外型設計廣泛采用真實比例的木制或泥塑模型來評 估設計的美學效果，而不采用在計算機屏幕上縮小比例的物體投視圖的方法，此時需用逆向工程的設計方法。逆向工程的應用領域大致可分為以下幾種情況： （ 1）在產品仿制中的應用 有時，擬合制作的產品沒有原始的設計圖檔，而是由委托單位交付樣品或實物模型，請制作單位復制。如何合理利用他人的設計思想，加快自身產品更新換代的能力，是在市 場競爭日益激烈的今天站穩腳跟，持續發展的關鍵。在這一意義下，逆向工程可以定義為 :是將實物轉變為 CAD模型相關的數字化技術和幾何模型重建技術的總稱。 關鍵詞 : 逆向工程 CATIA Pro/E 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 Abstract Reverse engineering, as a relatively independent category in CAD,is an im portant technique in the tendency of digital and rapid response manufacture. Being pioneering, integrated and paratively practical, reverse engineering has bee an 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 indispensable technique in product exploitation. Reverse engineering can enhance the precision of design, produce high quality model and shorten the cycle of design and manufacture. As a result, it holds out broad prospects for application and is thought highly of in both industrial and academic circles in many countries. The key techniques of reverse engineering are researched and applied to shroud model reconst ruction of toy car in this thesis. The key techniques of reverse engineering include: data acquisition ， data processing and model reconstruction. By researching on the techniques of data processing, the general manipulation flow of data processing is explored. In light of the characteristics of shroud parts of motorcycles, the shroud model reconstruction of toy car is pleted with reverse engineering. The data is collected with ATOS I optical scanner efficiently and accurately. The data processing of shroud parts of toy car is done with CATIA, which results in an integrated and accurate data convenient for model reconstruction. Taking advantage of the bination of Pro/E and CATIA, the shroud model reconstruction of toy car is conducted. The research indicates that the shroud model reconstruction of toy car, pleted with reverse engineering, is an effective technique, which can bring about high quality model and efficiency 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 and have great actual and practical value. Key words: Reverse Engineering。本文研究了逆向工程的關鍵技術，并應用于玩具車覆蓋件的模型重建。 逆向工程的關鍵技術包括 :數據獲取、數據處理和模型重建。 CATIA。逆向工程是綜合性很強的術語，它是以設計方法學為指導，以現代設計理論、方法、技術為基礎，運用各種專業人員的工程設計經驗、知識和創新思維，對己有新產品進行解剖、深化和再 創造，是對己有設計的設計，特別強調再創造是反求的靈魂。實際上，在設計制造領域，任何產品的問世，包括創新、改進和仿制，都蘊含著對已有科學、技術的應用和借鑒改進。傳統的復制方法是用立體雕刻機或三軸仿形銑床以 1: 1 的比例制作模具，再生產產品。 （ 3）在舊產品改進中的應用 在對舊產品改進時，有時并沒有零件的 CAD 模型，因此需要利用逆向工程技術建立產品的幾何模型，然后再利用傳統的CAD 軟件對原設計進行改進。有時工程界提供的是實物，需要由實物制造模具或作設計上的改進，因此在 RPM 中經常利用逆向工程技術來建立產品的幾何模型。 測量工具 ATOSⅠ介紹 德國 GOM 公司獨家研制的 ATOS 流動式 光學掃描儀是目前市場上最為先進的非接觸式三坐標掃描設備。 ATOS 掃描儀的技術優勢 ： （ 1）高質量的掃描點云 ATOS 采用高分辨率 CCD 數碼相機采集數據，可在短時間內獲得任何復雜表面的密集點云（點距 ～ ），并可根據表面的曲率變化生成完美的網格面，便于后期的曲面重建和直接加工。設備操作簡單，經過兩天的培訓即可熟練的操作，軟件提供完善的在線幫助和批處理功能，可適用于生產線檢測。例如 ： 設計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用，并以這些簡單特征為基礎來進行更為復雜的幾何形體的構造。為了實現這種效率，必須允許多個學科的工程師對同一產品進行開發。 裝配管理 Pro/ENGINEER 的基本結構能夠使設計者使用一些直觀的命令，例如“嚙合”、 “插入”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同時保持設計意圖。 使用戶可以利用 PRO/NC 將產品的計算機幾何模型與計算機輔助制造課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 進行整合，配合 NC 加工制造技術上所需要的各項加工參數 ： 加工所需要 的模型、加工坯料、夾具、加工刀具、加工機床及各種加工參數等等，來設計產品的各種加工工藝。 CATIA 軟件介 紹 CATIA 簡介 CATIA 應該說是最高檔的 CAD/CAM 軟件，由法國 Dassau