吹風(fēng)機(jī)外殼的反求與逆向再設(shè)計(jì)

1、吹風(fēng)機(jī)外殼反求與再設(shè)計(jì)項(xiàng)目導(dǎo)學(xué)產(chǎn)品信息名稱：吹風(fēng)機(jī) 材料：光敏樹脂，鋁合金批量：8 件項(xiàng)目要求基于geomagic studio與UG軟件的吹風(fēng)機(jī)外殼反求與再設(shè)計(jì)產(chǎn)品制作流程三維掃描儀對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行點(diǎn)云掃描geomagic studio對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行處理利用geomagic studio構(gòu)造參數(shù)曲面并導(dǎo)入U(xiǎn)G利用UG進(jìn)行逆向建模，并對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行再設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)（1）認(rèn)知三維掃描儀的操作與維護(hù)（2）認(rèn)知geomagic studio 點(diǎn)云處理及參數(shù)曲面構(gòu)造（3）認(rèn)知UG軟件逆向建模及應(yīng)用能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生基于geomagic studio、UG軟件的反求與逆向建模、再設(shè)計(jì)能力素質(zhì)目標(biāo)（1）培養(yǎng)專業(yè)

2、認(rèn)同感與學(xué)習(xí)興趣；（2）培養(yǎng)自學(xué)能力、工具應(yīng)用（如資料檢索等）能力、技術(shù)文件寫作表達(dá)能力、溝通與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方法能力與社會(huì)能力。2.1吹風(fēng)機(jī)外殼CAD模型建立 2.1.1geomagic studio概述Geomagic Studio 是Geomagic公司產(chǎn)品的一款逆向軟件，可根據(jù)任何實(shí)物零部件通過掃描點(diǎn)點(diǎn)云自動(dòng)生成準(zhǔn)確的數(shù)字模型。作為自動(dòng)化逆向工程軟件，Geomagic Studio 還為新興應(yīng)用提供了理想的選擇，如定制設(shè)備大批量生產(chǎn)、即定即造的生產(chǎn)模式以及原始零部件的自動(dòng)重造。Geomagic Studio可以作為CAD、CAE和CAM工具提供完美補(bǔ)充，它可以輸出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式，包括ST

3、L、IGES、STEP和CAD等眾多文件格式1主要功能、自動(dòng)將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多邊形（Polygons）。、快速減少多邊形數(shù)目（Decimate）。、把多邊形轉(zhuǎn)換為NURBS曲面。、曲面分析（公差分析等）。、輸出與CAD/CAM/CAE匹配的檔案格式（IGS，STL，DXF等）2主要優(yōu)勢(shì)* 確保用戶獲得完美無缺的多邊形和NURBS模型。* 處理復(fù)雜形狀或自由曲面形狀時(shí)，生產(chǎn)率比傳統(tǒng) CAD 軟件效率更高。* 自動(dòng)化特征和簡(jiǎn)化的工作流程可縮短培訓(xùn)時(shí)間，并使用戶可以免于執(zhí)行單調(diào)乏味、勞動(dòng)強(qiáng)度大的任務(wù)。* 可與所有主要的三維掃描設(shè)備和 CAD/CAM 軟件進(jìn)行集成。* 能夠作為一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用程序運(yùn)用于

4、快速制造，或者作為對(duì) CAD 軟件的補(bǔ)充。 2.1.2 geomagic studio 的界面和基本操作1 Geomagic studio的基本界面 Studio對(duì)點(diǎn)云的處理分為3個(gè)階段，【點(diǎn)階段】，【多邊形階段】以及【曲面階段】【點(diǎn)階段】：對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行處理，優(yōu)化點(diǎn)云，常用命令如下圖【多邊形階段】：將點(diǎn)云轉(zhuǎn)化為三角面片，更加直觀地展現(xiàn)模型，可導(dǎo)出STL文件。常用命令如下圖【曲面階段】：構(gòu)造可編輯利用的曲面片，主要使用參數(shù)曲面，常用命令如下圖 2.1.5吹風(fēng)機(jī)外殼三維CAD模型建立1. 點(diǎn)云掃描及處理將快速制造出來的樹脂模型用三維掃描儀進(jìn)行掃描，輸出.txt點(diǎn)云文件，再將點(diǎn)云導(dǎo)入到geomagic

5、 studio 進(jìn)行處理。刪除【非連接項(xiàng)】及【體外孤點(diǎn)】，并將點(diǎn)云【減少噪音】，進(jìn)一步優(yōu)化，利用【統(tǒng)一采樣】減少點(diǎn)云數(shù)量。2 點(diǎn)云封裝及構(gòu)造曲面 (1)將處理好的點(diǎn)云進(jìn)行【封裝】，生成多邊形，再對(duì)多邊形進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，利用【網(wǎng)格醫(yī)生】命令去除錯(cuò)誤特征，光順曲面，【降低噪音】。最后創(chuàng)建【開流型】(2) 創(chuàng)建特征，并與全局坐標(biāo)對(duì)齊創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)軸：【直線】最佳擬合旋轉(zhuǎn)軸抽取邊界曲線，從曲線創(chuàng)建點(diǎn)，利用創(chuàng)建出來的點(diǎn)擬合平面，在將平面特征復(fù)制到多邊形將特征與【全局對(duì)齊】3構(gòu)造參數(shù)曲面曲面 (1)新建【參數(shù)曲面】進(jìn)入曲面階段，【探測(cè)區(qū)域】，抽取輪廓線，再通過【編輯輪廓線】調(diào)整輪廓線，重新生成分隔符，按照曲面類

6、型劃分為三個(gè)區(qū)域（2）擬合回轉(zhuǎn)面，選擇回轉(zhuǎn)面，之后點(diǎn)擊【擬合曲面】，擬合時(shí)注意曲線類型為樣條。面呈橘黃色，不合格，【重新擬合草圖】，控制曲線與點(diǎn)貼合【對(duì)比偏差】，擬合至達(dá)到要求4.構(gòu)造自由曲面 （1）擬合第一個(gè)自由曲面 (2)使用【編輯曲面】命令，修改自由曲面參數(shù)化類型為邊標(biāo)簽，擬合模式為手動(dòng)，調(diào)節(jié)UV，直至曲面符合要求（3）擬合第二個(gè)自由曲面，利用【編輯區(qū)域】命令將按鈕部分去除，再如第一個(gè)自由曲面構(gòu)造 （4）使用【裁剪并縫合】命令將曲面獨(dú)立出來，再將曲面導(dǎo)出為iges格式4.使用UG軟件進(jìn)行逆向建模（1）導(dǎo)入模型STL作為參考（2）導(dǎo)入在geomagic studio 做好的曲面，創(chuàng)建兩個(gè)基

7、準(zhǔn)面，修剪邊緣，利用【曲面網(wǎng)格】將三個(gè)曲面連接，約束相切，并將所有曲面【縫合】（3） 使用【實(shí)例幾何體】命令鏡像片體，鏡像面為xy平面將父項(xiàng)與鏡像面用【樣條】線連接，約束【樣條】與曲面G1相切，構(gòu)建曲面網(wǎng)格【縫合】所有曲面(4) 利用草圖，畫出吹風(fēng)口與手柄處邊緣線【拉伸】成片體(5) 向內(nèi)【加厚】2mm，并用【修剪體】命令，利用上一步拉伸的片體修剪掉多余部分(6) 使用【修剪片體】命令，將手柄底面修剪出來（7） 【加厚】手柄底面，并與主體求和5在實(shí)體模型上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)v（1） 分模，利用【抽取曲線】等斜度曲線找出分模線，將產(chǎn)品分為前后殼（2） 【拉伸】求差，做出進(jìn)風(fēng)口（3） 構(gòu)建前后殼螺釘柱，【拉伸】求差出開關(guān)