proe 逆向工程学 模流分析,塑胶模具
- 格式:doc
- 大小:68.00 KB
- 文档页数:10
∙ Pro e逆向工程的流程
∙在瞬息万变的产品市场中,能否快速地生产出合乎市场要求的产品就成为企业成败的关键,而往往我们都会遇到这样的难题,就是客户给你的只有一个实物样品或手板模型,没有图纸或CAD数据档案,工程人员没法得到准确的尺寸,制造模具就更为烦杂。
∙用传统的雕刻方法,时间长而效果不佳,这时候你就需要一个一体化的解决方案:从样品→数据→产品,逆向工程系统就专门为制造业提供了一个全新、高效的三维制造路线。
逆向工程通常是以专案方式执行一模型的仿制工作。往往拟制作的产品没有原始设计图档,而是委托单位交付一件样品或模型,如木鞋模、高尔夫球头、玩具、电气外壳结构等,请制作单位复制
(Copy)出来。
传统的复制方法是用立体雕刻机或液压三次元靠模铣床制作出一比一成等比例的模具,再进行量产。这种方法属称类比式(Analog type)复制,无法建立工件尺寸图档,也无法做任何的外形修改,已渐渐为新型数位化的逆向工程系统所取代。
逆向工程是由高速三维激光扫描机对已有的样品或模型进行准确、高速的扫描,得到其三维轮廓数据,配合反求软件进行曲向重构,并对重构的曲面进行在线精度分析、评价构造效果,最终生成IGES或STL数据,据此就能进行快速成型或CNC数控加工。
IGES数据可传给一般的CAD系统(如:UG、PRO-E等),进行进一步修改和再设计。
另外,也可传给一些CAM系统(如:UG、MASTERCAM、SMART-CAM等),做刀具路径设定,产生数控代码,由CNC 机床将实体加工出来。STL数据经曲面断层处理后,直接由激光快速成型方式将实体制作出来。
以上过程就是逆向工程的流程。
Pro e逆向工程的流程
Imageware
Imageware 由美国EDS 公司出品,是最著名的逆向工程软件,正被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。该软件拥有广大的用户群,国外有BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、Toyota 等著名国际大公司,国内则有上海大众、上海交大、上海DELPHI、成都飞机制造公司等大企业。Cad设计师
以前该软件主要被应用于航空航天和汽车工业,因为这两个领域对空气动力学性能要求很高,在产品开发的开始阶段就要认真考虑空气动力性。常规的设计流程首先根据工业造型需要设计出结构,制作出油泥模型之后将其送到风洞实验室去测量空气动力学性能,然后再根据实验结果对模型进行反复修改直到获得满意结果为止,如此所得到的最终油泥模型才是符合需要的模型。如何将油泥模型的外形精确地输入计算机成为电子模型,这就需要采用逆向工程软件。首先利用三坐标测量仪器测出模型表面点阵数据,然后利用逆向工程软件(例如:Imageware surfacer)进行处理即可获得class 1 曲面。Cad设计师
随着科学技术的进步和消费水平的不断提高,其它许多行业也开始纷纷采用逆向工程软件进行产品设计。以微软公司生产的鼠标器为例,就其功能而言,只需要有三个按键就可以满足使用需要,但是,怎样才能让鼠标器的手感最好,而且经过长时间使用也不易产生疲劳感却是生产厂商需要认真考虑的问题。因此微软公司首先根据人体工程学制作了几个模型并交给使用者评估,然后根据评估意见对模型直接进行修改,直至修改到大家都满意为止,最后再将模型数据利用逆向工程软件Imageware 生成CAD 数据。当产品推向市场后,由于外观新颖、曲线流畅,再加上手感也很好,符合人体工程学原理,因而迅速获得用户的广泛认可,产品的市场占有率大幅度上升。Cad设计师
Imageware 逆向工程软件的主要产品有:
Surfacer——逆向工程工具和class 1 曲面生成工具
V erdict——对测量数据和CAD数据进行对比评估
Build it——提供实时测量能力,验证产品的制造性
RPM——生成快速成型数据Cad设计师
View——功能与V erdict 相似,主要用于提供三维报告
Imageware 采用NURB 技术,软件功能强大,易于应用。Imageware 对硬件要求不高,可运行于各种平台:UNIX 工作站、PC 机均可,操作系统可以是UNIX、NT、Windows95 及其它平台。Cad设计师
Imageware 由于在逆向工程方面具有技术先进性,产品一经推出就占领了很大市场分额,软件收益正以47% 的年速率快速增长。
Surfacer 是Imageware 的主要产品,主要用来做逆向工程,它处理数据的流程遵循点——曲线——曲面原则,流程简单清晰,软件易于使用。其流程如下:
一、点过程Cad设计师
读入点阵数据。
Surfacer 可以接收几乎所有的三坐标测量数据,此外还可以接收其它格式,例如:STL、VDA等。
将分离的点阵对齐在一起(如果需要)。
有时候由于零件形状复杂,一次扫描无法获得全部的数据,或是零件较大无法一次扫描完成,这就需要移动或旋转零件,这样会得到很多单独的点阵。Surfacer可以利用诸如圆柱面、球面、平面等特殊的点信息将点阵准确对齐。
对点阵进行判断,去除噪音点(即测量误差点)。
由于受到测量工具及测量方式的限制,有时会出现一些噪音点,Surfacer 有很多工具来对点阵进行判断并去掉噪音点,以保证结果的准确性。
通过可视化点阵观察和判断,规划如何创建曲面。
一个零件,是由很多单独的曲面构成,对于每一个曲面,可根据特性判断用用什么方式来构成。例如,如果曲面可以直接由点的网格生成,就可以考虑直接采用这一片点阵;如果曲面需要采用多段曲线蒙皮,就可以考虑截取点的分段。提前作出规划可以避免以后走弯路。Cad设计师
根据需要创建点的网格或点的分段。
Surfacer 能提供很多种生成点的网格和点的分段工具,这些工具使用起来灵活方便,还可以一次生成多个点的分段。
二、曲线创建过程Cad设计师
判断和决定生成哪种类型的曲线。
曲线可以是精确通过点阵的、也可以是很光顺的(捕捉点阵代表的曲线主要形状),或介于两者之间。
创建曲线。
根据需要创建曲线,可以改变控制点的数目来调整曲线。控制点增多则形状吻合度好,控制点减少则曲线较为光顺。
诊断和修改曲线。Cad设计师
可以通过曲线的曲率来判断曲线的光顺性,可以检查曲线与点阵的吻合性,还可以改变曲线与其它曲线的连续性(连接、相切、曲率连续)。Surfacer 提供很多工具来调整和修改曲线。Cad设计师
三、曲面创建过程
决定生成那种曲面。
同曲线一样,可以考虑生成更准确的曲面、更光顺的曲面(例如class 1 曲面),或两者兼顾,可根据产品设计需要来决定。
创建曲面。Cad设计师
创建曲面的方法很多,可以用点阵直接生成曲面(Fit free form),可以用曲线通过蒙皮、扫掠、四个边界线等方法