基于PROE復(fù)雜曲面模型的逆向工程與制造

1、eePAGE XXIIEvaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.基于PROO/E復(fù)復(fù)雜曲面面模型的的逆向工工程與制制造ee（ee）指導(dǎo)教師：ee摘要本本文研究究了逆向向工程的的關(guān)鍵技技術(shù)，并并應(yīng)用于于復(fù)雜曲曲面的模模型重建建。逆向向工程的的關(guān)鍵技技術(shù)包括括：數(shù)據(jù)據(jù)獲取、數(shù)數(shù)據(jù)處理理和模型型重建。通通過(guò)對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)處理理方法進(jìn)進(jìn)行研究究，得到到數(shù)據(jù)處處理的一一般流程程。根據(jù)據(jù)復(fù)雜曲曲面的特特點(diǎn)，采采用逆向向工程方方法完成成模型重重建工作作。采用用serreinn激光掃掃描儀高高效率、高高精度地地完成復(fù)復(fù)雜

2、曲面面的數(shù)據(jù)據(jù)獲取工工作。應(yīng)應(yīng)用immageewarre和PPro/E軟件件完成曲曲面的數(shù)數(shù)據(jù)處理理工作，獲獲得完整整、準(zhǔn)確確的數(shù)據(jù)據(jù)以方便便后續(xù)模模型重建建工作的的進(jìn)行。運(yùn)運(yùn)用Prro/EE軟件中中小平面面特征和和重新造造型的方方法，重重復(fù)利用用軟件優(yōu)優(yōu)勢(shì)，完完成曲面面模型的的重構(gòu)工工作。研究表明，采采用逆向向工程的的方法完完成曲面面模型，可可以獲得得較高的的模型質(zhì)質(zhì)量，提提高效率率，是一一種行之之有效的的方法，具具有重要要的實(shí)際際意義和和較高的的應(yīng)用價(jià)價(jià)值。關(guān)鍵詞逆向工工程；小平面面特征；重新造造型；imaagewwaree；Proo/E Reverrse Engiineeerinng a

3、and Manuufaccturre oof CCompplexx Surffacee Modeels Baseed oon PPro/EEee（ee）tutorr: eeAbstrractt: In thiis tthessis, thhe kkey tecchniiquees oof rreveersee ennginneerringg arre rreseearcchedd annd aapplliedd too moodell reeconnstrructtionn off scculppturred surrfacce. Thee keey ttechhniqquess off re

4、everrse enggineeeriing inccludde：ddataa accquiisittionn, ddataa prroceessiing andd moodell reeconnstrructtionn. BBy rreseearcchinng ffloww off daata proocesssinng iis eexplloreed. In ligght of thee chharaacteerissticcs oof sscullptuuredd suurfaace, thhe mmodeel iis ccomppletted witth rreveersee enng

5、inneerringg. TThe datta iis ccolllectted witth llaseer sscannnerr effficcienntlyy annd aaccuurattelyy. TThe datta pproccesssingg off scculppturred surrfacce iis ddonee wiith imaagewwaree annd PPro/E, whiich ressultt inn ann innteggratted andd acccurratee daata connvenniennt ffor moddel recconsstruuc

6、tiion. Ussingg thhe mmethhod of faceet aand resttylee feaaturre oof PPro/E, thee moodell off scculppturred surrfacce iis ccondductted.The rreseearcch iindiicattes thaat tthe moddel of scuulpttureed ssurffacee, ccomppletted witth rreveersee ennginneerringg, iis aan eeffeectiive tecchniiquee, wwhicch

7、ccan briing aboout higgh qquallityy moodell annd eeffiicieencyy annd hhavee grreatt acctuaal aand praactiicall vaaluee.Key wwordds: Revversse EEngiineeerinng, Faccet Feaaturre, Resstylle, imaagewwaree, Prro/EEeePAGE III目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc327475345 1. 緒論論 PAGEREF _Toc327475345 h 1 HYP

8、ERLINK l _Toc327475346 1.1. 引言 PAGEREF _Toc327475346 h 1 HYPERLINK l _Toc327475347 1.2. 逆向工工程特點(diǎn)點(diǎn)和過(guò)程程 PAGEREF _Toc327475347 h 1 HYPERLINK l _Toc327475348 1.3. 快速成成型的技技術(shù)原理理、早期期發(fā)展和和特點(diǎn)功功能 PAGEREF _Toc327475348 h 3 HYPERLINK l _Toc327475349 1.3.11. 快快速成型型原理 PAGEREF _Toc327475349 h 3 HYPERLINK l _Toc32747

9、5350 1.3.22. 快快速成型型工藝方方法 PAGEREF _Toc327475350 h 4 HYPERLINK l _Toc327475351 1.3.33. 快快速成型型技術(shù)的的早期發(fā)發(fā)展 PAGEREF _Toc327475351 h 6 HYPERLINK l _Toc327475352 1.3.44. 快快速成型型技術(shù)的的特點(diǎn)功功能 PAGEREF _Toc327475352 h 8 HYPERLINK l _Toc327475353 1.4. 軟件介介紹 PAGEREF _Toc327475353 h 9 HYPERLINK l _TToc332744753354 1.44

10、.1. Immageewarre軟件件簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc327475354 h 9 HYPERLINK l _Toc327475355 1.4.22. PPro/Enggineeer軟軟件逆向向工程模模塊簡(jiǎn)介介 PAGEREF _Toc327475355 h 10 HYPERLINK l _Toc327475356 2. 逆向向工程一一般步驟驟 PAGEREF _Toc327475356 h 12 HYPERLINK l _Toc327475357 2.1 實(shí)實(shí)體三維維數(shù)據(jù)的的獲得掃描描 PAGEREF _Toc327475357 h 12 HYPERLINK l _Toc3274

11、75358 2.2 點(diǎn)點(diǎn)云處理理 PAGEREF _Toc327475358 h 14 HYPERLINK l _Toc327475359 2.3 曲曲面重構(gòu)構(gòu) PAGEREF _Toc327475359 h 14 HYPERLINK l _Toc327475360 2.44 實(shí)體體建模 PAGEREF _Toc327475360 h 16 HYPERLINK l _Toc327475361 3. 建立立米老鼠鼠頭像曲曲面具體體步驟 PAGEREF _Toc327475361 h 17 HYPERLINK l _Toc327475362 3.1. 米老鼠鼠頭像曲曲面逆向向開(kāi)發(fā)的的流程 PAGE

12、REF _Toc327475362 h 17 HYPERLINK l _Toc327475363 3.2. 數(shù)據(jù)獲獲取和處處理 PAGEREF _Toc327475363 h 17 HYPERLINK l _Toc327475364 3.2.11. 掃掃描 PAGEREF _Toc327475364 h 17 HYPERLINK l _Toc327475365 3.2.22. 點(diǎn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)據(jù)清理 PAGEREF _Toc327475365 h 18 HYPERLINK l _Toc327475366 3.2.33. 數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化化導(dǎo)出通通用格式式 PAGEREF _Toc327475366 h 1

13、9 HYPERLINK l _Toc327475367 3.3. 小平面面特征 PAGEREF _Toc327475367 h 19 HYPERLINK l _Toc327475368 3.3.11. 造造型前準(zhǔn)準(zhǔn)備 PAGEREF _Toc327475368 h 20 HYPERLINK l _Toc327475369 3.3.22. 輸輸入點(diǎn)云云數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc327475369 h 20 HYPERLINK l _Toc327475370 3.3.33. 點(diǎn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)據(jù)處理 PAGEREF _Toc327475370 h 21 HYPERLINK l _Toc32747537

14、1 3.3.44. 包包絡(luò)處理理 PAGEREF _Toc327475371 h 22 HYPERLINK l _Toc327475372 3.3.55. 小小平面處處理 PAGEREF _Toc327475372 h 23 HYPERLINK l _Toc327475373 3.4. 重新造造型 PAGEREF _Toc327475373 h 27 HYPERLINK l _Toc327475374 3.5. 曲面實(shí)實(shí)體化 PAGEREF _Toc327475374 h 28 HYPERLINK l _Toc327475375 3.6. 快速成成型制造造 PAGEREF _Toc327475

15、375 h 30 HYPERLINK l _Toc3274753376 4. 總總結(jié) PAGEREF _Toc327475376 h 31 HYPERLINK l _Toc327475377 致 謝 PAGEREF _Toc327475377 h 32 HYPERLINK l _Toc327475378 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc327475378 h 33ee第47頁(yè) 共33頁(yè)緒論引言逆向工程（Reverse Engineering）也稱反求工程，是相對(duì)正向設(shè)計(jì)而定義的一種設(shè)計(jì)方法，是從實(shí)物模型到電子模型或理論概念的一個(gè)反向推理、挖掘、優(yōu)化的系統(tǒng)過(guò)程，在國(guó)內(nèi)外各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。它的

16、意義不僅僅在于消化吸收并改進(jìn)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，更體現(xiàn)在逆向反求的過(guò)程中接納先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想和制造理念，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)理論和思想上的創(chuàng)新，這對(duì)于我國(guó)科技進(jìn)步和制造業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。Pro/EENGIINEEER是美美國(guó)PTTC公司司于19988年年開(kāi)發(fā)出出的參數(shù)數(shù)化建模模軟件系系統(tǒng)，它它廣泛應(yīng)應(yīng)用于機(jī)機(jī)械、電電子航天天、模具具、工業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)、汽汽車和玩玩具等行行業(yè)。其其所提供供的獨(dú)立立幾何、小小平面特特征和重重新造型型等模塊塊都可完完成逆向向反求工工作。逆向工程特特點(diǎn)和過(guò)過(guò)程在瞬息萬(wàn)變變的產(chǎn)品品市場(chǎng)中中，能否否快速地地生產(chǎn)出出合乎市市場(chǎng)要求求的產(chǎn)品品就成為為企業(yè)成成敗的關(guān)關(guān)鍵。由由于各種種原因往

17、往往我們們都會(huì)遇遇到只有有一個(gè)實(shí)實(shí)物樣品品或手工工模型，沒(méi)沒(méi)有圖紙紙或CAAD數(shù)據(jù)據(jù)檔案，有有時(shí)，甚甚至可能能連一張張可以參參考的圖圖紙也不不存在，沒(méi)沒(méi)法得到到準(zhǔn)確的的尺寸，這這就為我我們?cè)诤蠛罄m(xù)的工工作中采采用先進(jìn)進(jìn)的設(shè)計(jì)計(jì)手段和和先進(jìn)的的制造技技術(shù)帶來(lái)來(lái)了很大大的障礙礙。但是是逆向工工程技術(shù)術(shù)很好的的解決了了這一問(wèn)問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)的的飛速發(fā)發(fā)展，三三維的幾幾何造型型技術(shù)已已被制造造業(yè)廣泛泛應(yīng)用于于產(chǎn)品及及工模具具的設(shè)計(jì)計(jì)、方案案評(píng)審、自自動(dòng)化加加工制造造及管理理維護(hù)各各個(gè)方面面。通過(guò)過(guò)各種測(cè)測(cè)量手段段及三維維幾何建建模方法法，將原原有實(shí)物物（產(chǎn)品品原型或或油泥模模型）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為計(jì)計(jì)算機(jī)

18、上上的三維維數(shù)字模模型，在在CADD領(lǐng)域，這這就是所所謂的逆逆向工程程。傳統(tǒng)的復(fù)制制方法是是用立體體雕刻機(jī)機(jī)或液壓壓三次元元靠模銑銑床制作作出一比比一成等等比例的的模具，再再進(jìn)行量量產(chǎn)。這這種方法法屬于類類比式（Analog type）復(fù)制，無(wú)法建立工件尺寸圖檔，也無(wú)法做任何的外形修改。這為后續(xù)的改進(jìn)設(shè)計(jì)造成很大程度上的麻煩。傳統(tǒng)的復(fù)制制方法時(shí)時(shí)間長(zhǎng)而而效果不不佳，已已漸漸為為新型數(shù)數(shù)字化的的逆向工工程系統(tǒng)統(tǒng)所取代代。逆向向工程系系統(tǒng)就專專門為制制造業(yè)提提供了一一個(gè)全新新、高效效的三維維制造路路線。并并給出一一個(gè)一體體化的解解決方案案：樣品品數(shù)據(jù)產(chǎn)品。逆向工程通通常是以以專案方方式執(zhí)行行模型的

19、的仿制工工作。往往往制作作的產(chǎn)品品沒(méi)有原原始設(shè)計(jì)計(jì)圖檔，而而是委托托單位交交付一件件樣品或或模型，如如木鞋模模、高爾爾夫球頭頭、玩具具、電氣氣外殼結(jié)結(jié)構(gòu)等，由制作單位復(fù)制（Copy）出來(lái)。因?yàn)橛虚L(zhǎng)期專門從事逆行工作的專業(yè)技術(shù)人員，所以工作效率很高。逆向工程是是由高速速三維激激光掃描描機(jī)對(duì)已已有的樣樣品或模模型進(jìn)行行準(zhǔn)確、高高速的掃掃描，得得到其三三維輪廓廓數(shù)據(jù)，配配合逆向向軟件進(jìn)進(jìn)行曲向向重構(gòu)，并并對(duì)重構(gòu)構(gòu)的曲面面進(jìn)行在在線精度度分析、評(píng)評(píng)價(jià)構(gòu)造造效果，最最終生成成IGEES或STLL數(shù)據(jù)，據(jù)據(jù)此就能能進(jìn)行快快速成型型或CNNC數(shù)控控加工。逆逆向工程程應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域相當(dāng)當(dāng)廣泛，有有軍工、模模具制造

20、造業(yè)、玩玩具業(yè)、游游戲業(yè)、電電子業(yè)、鞋鞋業(yè)、高高爾夫球球業(yè)、藝藝術(shù)業(yè)、醫(yī)醫(yī)學(xué)工程程及產(chǎn)品品造型設(shè)設(shè)計(jì)等方方面。逆向工程建建模的一一般流程程圖圖1. SEQ 圖1. * ARABIC 11 逆向向建模一一般流程程模型曲面分分析確定掃掃描方案案進(jìn)行行實(shí)體點(diǎn)點(diǎn)云掃描描進(jìn)行行點(diǎn)云數(shù)數(shù)據(jù)處理理建立立需要的的曲線建立立曲面實(shí)體體建模(如 REF _Ref325999081 h 圖11. 11所示)?？焖俪尚偷牡募夹g(shù)原原理、早早期發(fā)展展和特點(diǎn)點(diǎn)功能快速成型原原理企業(yè)的發(fā)展展戰(zhàn)略已已經(jīng)從660年代代“如何做做的更多多”、70年代代“如何做做的更便便宜”、80年代代“如何做做的更好好”發(fā)展到到90年代代的“如何

21、做做的更快快”?？焖偎俪尚停ㄒ惨卜Q快速速原型）制制造技術(shù)術(shù)(Rappid Prootottypiing & MManuufaccturringg，RP&M)就是在在這種背背景下逐逐步形成成并得以以發(fā)展的的?？焖偎俪尚蛯⒂?jì)算機(jī)機(jī)輔助設(shè)設(shè)計(jì)(CADD)、計(jì)算算機(jī)輔助助制造(CAMM)、計(jì)計(jì)算機(jī)數(shù)數(shù)字控制制(CNNC)、激激光、精精密伺服服驅(qū)動(dòng)和和新材料料等先進(jìn)進(jìn)技術(shù)集集成一體體。依據(jù)據(jù)計(jì)算機(jī)機(jī)上構(gòu)成成的工件件三維設(shè)設(shè)計(jì)模型型( REF _Ref326050837 h 圖1. 2 (aa)，對(duì)對(duì)其進(jìn)行行分層切切片，得得到各層層截面的的二維輪輪廓( REF _Ref326050837 h 圖1. 2

22、 (bb)。按照這些輪輪廓，成成形裝置置選擇性性地固化化-層層層的液態(tài)態(tài)樹(shù)脂(或切割割-層層層的紙，燒燒結(jié)-層層層的粉粉末材料料，噴涂涂-層層層的熱熔熔材料或或粘結(jié)劑劑等)， 形成各各個(gè)截面面輪廓( REF _Ref326050837 h 圖1. 2 (cc)并并逐步順順序疊加加成三維維工件( REF _Ref326050837 h 圖1. 2 (dd)。圖1. SEQ 圖1. * ARABIC 22 快速速成型制制作過(guò)程程快速成形技技術(shù)徹底底擺脫了了傳統(tǒng)的的“去除”加工法法-部分分去除大大于工件件的毛坯坯上的材材料來(lái)得得到工件件。而采采用全新新的“增長(zhǎng)”加工法法，用層層層的小小毛坯逐逐步疊加

23、加成大工工件，將將復(fù)雜的的三維加加工分解解成簡(jiǎn)單單的二維維加工的的組合。因因此，它它不必采采用傳統(tǒng)統(tǒng)的加工工機(jī)床和和工模具具，只需需傳統(tǒng)加加工方法法的100-330的的工時(shí)和和20-355的成成本，就就能直接接制造出出產(chǎn)品樣樣品或模模具。由由于快速速成形 具有上上述突出出的優(yōu)勢(shì)勢(shì)，所以以近年來(lái)來(lái)發(fā)展迅迅速，已已成為現(xiàn)現(xiàn)代先進(jìn)進(jìn)制造技技術(shù)中的的一項(xiàng)支支柱技術(shù)術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)并行工工程(CConccurrrentt Ennginneerringg，簡(jiǎn)稱稱CE)的的必不可可少的手手段。 快速成型工工藝方法法目前快速成成型主要要工藝方方法及其其分類見(jiàn)見(jiàn) REF _Ref326648220299 hh 圖1.

24、 3所示圖1. SEQ 圖1. * ARABIC 33 快速速成型主主要工藝藝方法及及其分類類立體光固化化成型法法（SLL, SSterreo-Litthoggrapphy）光固化法(SL)是目前前最為成成熟和廣廣泛應(yīng)用用的一種種快速成成型制造造工藝。這這種工藝藝以液態(tài)態(tài)光敏樹(shù)樹(shù)脂為原原材料，在在計(jì)算機(jī)機(jī)控制下下的紫外外激光按按預(yù)定零零件各分分層截面面的輪廓廓軌跡對(duì)對(duì)液態(tài)樹(shù)樹(shù)脂逐點(diǎn)點(diǎn)掃描，使使被掃描描區(qū)的樹(shù)樹(shù)脂薄層層產(chǎn)生光光聚合(固化)反應(yīng)，從從而形成成零件的的一個(gè)薄薄層截面面。完成成一個(gè)掃掃描區(qū)域域的液態(tài)態(tài)光敏樹(shù)樹(shù)脂固化化層后，工工作臺(tái)下下降一個(gè)個(gè)層厚，使使固化好好的樹(shù)脂脂表面再再敷上一一層

25、新的的液態(tài)樹(shù)樹(shù)脂然后后重復(fù)掃掃描、固固化，新新固化的的一層牢牢固地粘粘接在一一層上，如如此反復(fù)復(fù)直至完完成整個(gè)個(gè)零件的的固化成成型。SL工藝的的優(yōu)點(diǎn)是是精度較較高，一一般尺寸寸精度可可控制在在0.001mmm;表面面質(zhì)量好好;原材材料利用用率接近近1000%;能能制造形形狀特別別復(fù)雜、精精細(xì)的零零件;設(shè)設(shè)備市場(chǎng)場(chǎng)占有率率很高。缺缺點(diǎn)是需需要設(shè)計(jì)計(jì)支撐;可以選選擇的材材料種類類有限;制件容容易發(fā)生生翹曲變變形;材材料價(jià)格格較昂貴貴。該工藝適合合比較復(fù)復(fù)雜的中中小型零零件的制制作。選擇性激光光燒結(jié)法法(SLLS, Sellecttivee Laaserr Siinteerinng)選擇性激光光燒結(jié)

26、法法(SLLS)是是在工作作臺(tái)上均均勻鋪上上一層很很薄(1100-2000)的作作金屬(或金屬屬)粉末末，激光光束在計(jì)計(jì)算機(jī)控控制下按按照零件件分層截截面輪廓廓逐點(diǎn)地地進(jìn)行掃掃描、燒燒結(jié)，使使粉末固固化成截截面形狀狀。完成成一個(gè)層層面后工工作臺(tái)下下降一個(gè)個(gè)層厚，滾滾動(dòng)鋪粉粉機(jī)構(gòu)在在已燒結(jié)結(jié)的表面面再鋪上上一層粉粉末進(jìn)行行下一層層燒結(jié)。未未燒結(jié)的的粉末保保留在原原位置起起支撐作作用，這這個(gè)過(guò)程程重復(fù)進(jìn)進(jìn)行直至至完成整整個(gè)零件件的掃描描、燒結(jié)結(jié)，去掉掉多余的的粉末，再再進(jìn)行打打磨、烘烘干等處處理后便便獲得需需要的零零件。用用金屬粉粉或陶瓷瓷粉進(jìn)行行直接燒燒結(jié)的工工藝正在在實(shí)驗(yàn)研研究階段段，它可可以

27、直接接制造工工程材料料的零件件。SLS工藝藝的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是原型型件機(jī)械械性能好好，強(qiáng)度度高，無(wú)須設(shè)設(shè)計(jì)和構(gòu)構(gòu)建支撐撐，可選材材料種類類多且利利用率高高(1000%)。缺點(diǎn)點(diǎn)是制件件表面粗粗糙，疏疏松多孔孔，需要要進(jìn)行后后處理，制造成成本高。采用各種不不同成分分的金屬屬粉末進(jìn)進(jìn)行燒結(jié)結(jié)，經(jīng)滲滲銅等后后處理特特別適合合制作功功能測(cè)試試零件;也可直直接制造造金屬型型腔的模模具。采采用蠟粉粉直接燒燒結(jié)適合合于小批批量比較較復(fù)雜的的中小型型零件的的熔模鑄鑄造生產(chǎn)產(chǎn)。熔融沉積成成型法(FDMM, FFuseed DDepoosittionn Moodellingg)這種工藝是是通過(guò)將將絲狀材材料如熱熱塑性塑塑

28、料、蠟蠟或金屬屬的熔絲絲從加熱熱的噴嘴嘴擠出，按按照零件件每一層層的預(yù)定定軌跡，以以固定的的速率進(jìn)進(jìn)行熔體體沉積。每每完成一一層，工工作臺(tái)下下降一個(gè)個(gè)層厚進(jìn)進(jìn)行迭加加沉積新新的一層層，如此此反復(fù)最最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)零件的的沉積成成型。FFDM工工藝的關(guān)關(guān)鍵是保保持半流流動(dòng)成型型材料的的溫度剛剛好在熔熔點(diǎn)之上上(比熔熔點(diǎn)高11左右)。其每每一層片片的厚度度由擠出出絲的直直徑?jīng)Q定定，通常常是0.250.550mmm。FDM的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是材材料利用用率高，材料成成本低，可選材材料種類類多，工藝簡(jiǎn)簡(jiǎn)潔。缺缺點(diǎn)是精精度低;復(fù)雜構(gòu)構(gòu)件不易易制造，懸懸臂件需需加支撐撐;表面面質(zhì)量差差。該工工藝適合合于產(chǎn)品品的概念念建模

29、及及形狀和和功能測(cè)測(cè)試，中中等復(fù)雜雜程度的的中小原原型，不不適合制制造大型型零件。分層實(shí)體制制造法（LOM, Laminated Object Manufacture）LOM工藝藝是將單單面涂有有熱溶膠膠的紙片片通過(guò)加加熱輥加加熱粘接接在一起起，位于于上方的的激光切切割器按按照CAAD分層層模型所所獲數(shù)據(jù)據(jù)，用激激光束將將紙切割割成所制制零件的的內(nèi)外輪輪廓，然然后新的的一層紙紙?jiān)侬B加加在上面面，通過(guò)過(guò)熱壓裝裝置和下下面已切切割層粘粘合在一一起，激激光束再再次切割割，如此此反復(fù)逐逐層切割割、粘合合、切割割；直至至整個(gè)模模型制作作完成。LOM工藝藝優(yōu)點(diǎn)是是無(wú)需設(shè)設(shè)計(jì)和構(gòu)構(gòu)建支撐撐;只需需切割輪輪廓

30、，無(wú)無(wú)需填充充掃描;制件的的內(nèi)應(yīng)力力和翹曲曲變形小小;制造造成本低低。缺點(diǎn)點(diǎn)是材料料利用率率低，種種類有限限;表面面質(zhì)量差差;內(nèi)部部廢料不不易去除除，后處處理難度度大。該該工藝適適合于制制作大中中型、形形狀簡(jiǎn)單單的實(shí)體體類原型型件，特特別適用用于直接接制作砂砂型鑄造造模。三維印刷法法(3DDP,TThreee DDimeensiionaal PPrinntinng )三維印刷法法是利用用噴墨打打印頭逐逐點(diǎn)噴射射粘合劑劑來(lái)粘結(jié)結(jié)粉末材材料的方方法制造造原型。33DP的的成型過(guò)過(guò)程與SSLS相相似，只只是將SSLS中中的激光光變成噴噴墨打印印機(jī)噴射射結(jié)合劑劑。該技術(shù)制造造致密的的陶瓷部部件具有有較

31、大的的難度，但但在制造造多孔的的陶瓷部部件（如如金屬陶陶瓷復(fù)合合材多孔孔坯體或或陶瓷模模具等）方方面具有有較大的的優(yōu)越性性。快速成型技技術(shù)的早早期發(fā)展展1892年年，JEBLaanthher在在他的美美國(guó)專利利(#44739901)中，曾曾建議用用分層制制造法構(gòu)構(gòu)成地形形圖。這這種方法法的原理理是將地地形圖的的輪廓線線壓印在在一系列列蠟片上上，然后后按輪廓廓線切割割蠟片，并并將其粘粘結(jié)在一一起，熨熨平表面面，從而而得到三三維地形形圖。1902年年，Caarloo Baaesee在他的的美國(guó)專專利(# 77745449)中中，提出出了用光光敏聚合合物制造造塑料件件的原理理，這是是現(xiàn)代第第一種快快

32、速成形形技術(shù)“立體平平板印刷刷術(shù)”(Steereoo Litthoggrapphy)的初始始設(shè)想。1940年年，Peererra提出出了在硬硬紙板上上切割輪輪廓線，然然后將這這些紙板板粘結(jié)成成三維地地形圖的的方法。550年代代之后，出出現(xiàn)了幾幾百個(gè)有有關(guān)快速速成形技技術(shù)的專專利。許許多學(xué)者者又提出出了用一一系列輪輪廓片形形成三維維地形模模型的新新方法( REF _Ref326050844 h 圖1. 4)。圖1. SEQ 圖1. * ARABIC 44 三維維地形模模型的制制作1976年年，Paaul L DDimaatteeo 在在他的美美國(guó)專利利(#3393229233)中，進(jìn)進(jìn)一步明明確

33、地提提出先用用輪廓跟跟蹤器將將三維物物體轉(zhuǎn)化化成許多多二維輪輪廓薄片片，然后后用激光光切割這這些薄片片( REF _Ref326051314 h 圖11. 55），這這些設(shè)想想與現(xiàn)代代另一種種快速成成形技術(shù)術(shù)“物體分分層制造造”(Lamminaatedd Obbjecct MManuufaccturringg)的原原理極為為相似。圖1. SEQ 圖1. * ARABIC 55 層與與層之間間的連接接1986年年，Chharlles W HHulll在他的的美國(guó)專專利(#457753330)中中，提出出了一個(gè)個(gè)用激光光照射液液態(tài)光敏敏樹(shù)脂，從從而分層層制作三三維物體體的現(xiàn)代代快速成成形機(jī)的的方案

34、。隨隨后，美美國(guó)的33D ssysttemss公司據(jù)據(jù)此專利利，于119888年生產(chǎn)產(chǎn)出了第第一臺(tái)現(xiàn)現(xiàn)代快速速成形機(jī)機(jī)SLAA2500(液態(tài)態(tài)光敏樹(shù)樹(shù)脂選擇擇性固化化成形機(jī)機(jī))，開(kāi)開(kāi)創(chuàng)了快快速成形形技術(shù)發(fā)發(fā)展的新新紀(jì)元。在在此后的的10年年內(nèi)，涌涌現(xiàn)了110多種種不同形形式的快快速成形形技術(shù)和和相應(yīng)的的快速成成形機(jī)，如如薄形材材料選擇擇性切割割（LOM）、絲絲狀材料料選擇性性熔融(FDMM)和粉粉末材料料選樣性性燒結(jié)(SLSS)等，并并且在工工業(yè)、醫(yī)醫(yī)療及其其它領(lǐng)域域得到了了普遍的的應(yīng)用。到到19998年為為止，全全世界已已擁有快快速成形形機(jī)42259臺(tái)臺(tái)，快速速成形機(jī)機(jī)制造公公司約227個(gè)，

35、用用快速成成形機(jī)進(jìn)進(jìn)行對(duì)外外服務(wù)的的機(jī)構(gòu)3331個(gè)個(gè)。不僅僅如此還派生生出一個(gè)個(gè)全新的的領(lǐng)域快速模模具制造造(Raapidd Toooliing)，從而而使快速速成形成成為現(xiàn)代代制造業(yè)業(yè)必不可可少的支支柱技術(shù)術(shù)。 我國(guó)從上世世紀(jì)900年代初初開(kāi)始進(jìn)進(jìn)行有關(guān)關(guān)快速成成形技術(shù)術(shù)的研究究及開(kāi)發(fā)發(fā)，現(xiàn)己己取得令令人矚目目的進(jìn)展展。其中中，華中中科技大大學(xué)（原原華中理理工大學(xué)學(xué)）較早早的開(kāi)發(fā)發(fā)了系列列LOMM快速成成形機(jī)；清華大大學(xué)進(jìn)行行了多種種快速成成形技術(shù)術(shù)的研究究，并推推出了類類似LOOM、FDMM等快速速成形機(jī)機(jī)的產(chǎn)品品；華中中科技大大學(xué)和北北京隆源源自動(dòng)成成型系統(tǒng)統(tǒng)有限公公司也推推出了SSLS

36、快快速成形形機(jī)的產(chǎn)產(chǎn)品；西西安交通通大學(xué)、上上海聯(lián)泰泰科技等等推出了了SLAA快速成成形機(jī)。此此外，香香港大學(xué)學(xué)、香港港中文大大學(xué)、香香港科技技大學(xué)、香香港理工工大學(xué)、南南京航空空航天大大學(xué)、浙浙江大學(xué)學(xué)、中北北大學(xué)等等也開(kāi)展展了有關(guān)關(guān)設(shè)備、材材料和工工藝的研研究；香香港快速速原型科科技中心心、深圳圳生產(chǎn)力力促進(jìn)中中心、天天津生產(chǎn)產(chǎn)力促進(jìn)進(jìn)中心等等為普及及和推廣廣快速成成形技術(shù)術(shù)進(jìn)行了了卓有成成效的工工作。可可喜的是是，一些些汽車、摩摩托車、家家用電器器和模型型制造行行業(yè)已裝裝備快速速成形機(jī)機(jī)，面向向社會(huì)的的快速成成形服務(wù)務(wù)中心和和政府支支持的快快速成形形中心正正在建立立和擴(kuò)大大愈來(lái)來(lái)愈多的的

37、工業(yè)界界對(duì)快速速成形技技術(shù)重要要性的認(rèn)認(rèn)識(shí)日益益加深?？焖俪尚图技夹g(shù)的特特點(diǎn)功能能采用快速成成形技術(shù)術(shù)之后，設(shè)設(shè)計(jì)者在在設(shè)計(jì)的的最初階階段，就就能拿到到實(shí)在的的產(chǎn)品樣樣品，在在單個(gè)零零件和裝裝配部件件的級(jí)別別上，對(duì)對(duì)產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)進(jìn)行行校驗(yàn)和和優(yōu)化，并并可在不不同階段段快速地地修改、重重做樣品品，甚至至做出試試制用工工模具及及少量的的產(chǎn)品。這這將給設(shè)設(shè)計(jì)者創(chuàng)創(chuàng)造一個(gè)個(gè)優(yōu)良的的設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)境，提提供一個(gè)個(gè)快捷、有有力的物物理模擬擬手段，無(wú)無(wú)需多次次反復(fù)思思考、修修改，即即可盡快快得到優(yōu)優(yōu)化結(jié)果果，從而而能顯著著地縮短短設(shè)計(jì)周周期和降降低成本本。制造造者在產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)的最初初階段，也也能拿到到實(shí)在的的產(chǎn)品

38、樣樣品、甚甚至試制制用的工工模具及及少量產(chǎn)產(chǎn)品，這這使得他他們能及及早地對(duì)對(duì)產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)提出出意見(jiàn)，最最大限度度地減少少失誤和和返工，大大大節(jié)省省工時(shí)、降降低成本本和提高高產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量。在在產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)的最最初階段段也能拿拿到實(shí)在在的產(chǎn)品品樣品，甚甚至少量量產(chǎn)品，這這使得他他們能據(jù)據(jù)此及早早、實(shí)在在地向用用戶宣傳傳和征求求意見(jiàn)，以以及進(jìn)行行比較準(zhǔn)準(zhǔn)確的市市場(chǎng)需求求預(yù)測(cè)，而而不是僅僅憑抽象象的產(chǎn)品品描述或或圖紙、樣樣本來(lái)推推銷。所所以，快快速成形形技術(shù)的的應(yīng)用可可以顯著著地降低低新產(chǎn)品品的銷售售風(fēng)險(xiǎn)和和成本，大大大縮短短其投放放市場(chǎng)的的時(shí)間和和提高競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)能力力。用戶戶在產(chǎn)品品設(shè)計(jì)的的最初階階段，也也能

39、見(jiàn)到到產(chǎn)品樣樣品、甚甚至少量量產(chǎn)品，這這使得他他們能及及早、深深刻地認(rèn)認(rèn)識(shí)產(chǎn)品品，進(jìn)行行必要的的測(cè)試，并并及時(shí)提提出意見(jiàn)見(jiàn)，從而而可以在在盡可能能短約時(shí)時(shí)間內(nèi)，以以最合理理的價(jià)格格得到性性能最符符合要求求的產(chǎn)品品?？焖僦圃旒技夹g(shù)周期期短、工工藝簡(jiǎn)單單、易于于推廣、制制模成本本低、精精度和壽壽命能滿滿足某種種特定的的功能需需要，綜綜合經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益良良好，是是一種快快捷、方方便、實(shí)實(shí)用的制制造技術(shù)術(shù)，特別別適用于于新產(chǎn)品品開(kāi)發(fā)試試制、工工藝驗(yàn)證證和功能能驗(yàn)證以以及多品品種小批批量生產(chǎn)產(chǎn)?？焖俪尚图技夹g(shù)與數(shù)數(shù)控機(jī)床床的主要要區(qū)別在在于高度度柔性。無(wú)無(wú)論是數(shù)數(shù)控機(jī)床床還是加加工中心心，都是是針對(duì)某某一類

40、型型零件而而設(shè)計(jì)的的。如車車削加工工中心，銑銑削加工工中心等等。對(duì)于于不同的的零件需需要不同同的裝夾夾，用不不同的工工具。雖雖然它們們的柔性性非常高高，可以以生產(chǎn)批批量只有有幾十件件、甚至至幾件的的零件，而而不增加加附加成成本。但但它們不不能單獨(dú)獨(dú)使用，需需要先將將材料制制成毛坯坯。而RRP技術(shù)術(shù)具有最最高的柔柔性，對(duì)對(duì)于任何何尺寸不不超過(guò)成成形范圍圍的零件件，無(wú)需需任何專專用工具具就可以以快速方方便的制制造出它它的模型型(原型型)。從從制造模模型的角角度，快快速成型型具有數(shù)數(shù)控機(jī)床床無(wú)法比比擬的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，即即快速方方便、高高度柔性性。零件件的模型型或原型型雖然只只反映出出最終零零件的幾幾何特性

41、性，不能能反映出出全部的的機(jī)械性性能。但但已經(jīng)使使RP技技術(shù)受到到極大的的歡迎。德德國(guó)奔馳馳公司的的Werrnerr Puullmman博博士在IIMS快快速產(chǎn)品品開(kāi)發(fā)國(guó)國(guó)際會(huì)議議上講：“購(gòu)買一一輛車，首首先考慮慮的是它它的客觀觀印象，然然后是它它的技術(shù)術(shù)特性，如如馬力、安安全設(shè)備備等。像像噪音、操操作性能能和款式式等特性性是作出出購(gòu)買決決定的重重要因素素。但這這些特性性只有通通過(guò)物理理原型來(lái)來(lái)評(píng)價(jià)。因因此高質(zhì)質(zhì)量的功功能原型型在產(chǎn)品品開(kāi)發(fā)中中是重要要的方面面，不能能被數(shù)字字模型和和分析所所取代。”在美國(guó)福特汽車公司，RP&M技術(shù)被用于為多種目的制造模型：設(shè)計(jì)者和工程師可以拿著他們?cè)O(shè)計(jì)概念的實(shí)

42、物模型進(jìn)行早期的觀察、驗(yàn)證，反復(fù)改進(jìn)和優(yōu)化?？焖僦圃炝慵停焖賹AD的數(shù)字模型轉(zhuǎn)換成實(shí)體模型的RP技術(shù)已被人們所接受，并受到產(chǎn)業(yè)界的廣泛歡迎。軟件介紹Imageewarre軟件件簡(jiǎn)介Imageewarre是著著名的逆逆向工程程軟件，廣廣泛應(yīng)用用于汽車車、航空空、航天天、消費(fèi)費(fèi)家電、模模具、計(jì)計(jì)算機(jī)零零部件領(lǐng)領(lǐng)域。擁?yè)碛袕V大大的用戶戶群，如如BMWW、Booeinng、GGM、CChryysleer、FFordd、Tooyotta。IImaggewaare為為自由曲曲面產(chǎn)品品設(shè)計(jì)方方面的所所有關(guān)鍵鍵領(lǐng)域提提供了應(yīng)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)動(dòng)的解決決方案?？湛涨跋冗M(jìn)進(jìn)的技術(shù)術(shù)保證了了用戶能能在更短短的時(shí)間間內(nèi)

43、進(jìn)行行設(shè)計(jì)、逆逆向工程程，并精精確地構(gòu)構(gòu)建和完完全地檢檢測(cè)高質(zhì)質(zhì)量自由由曲面。最最新的產(chǎn)產(chǎn)品版本本更注重重于高級(jí)級(jí)曲面、33D檢測(cè)測(cè)、逆向向工程和和多邊形形造型，為為產(chǎn)品的的設(shè)計(jì)、工工程和制制造營(yíng)造造了一個(gè)個(gè)直覺(jué)的的柔性設(shè)設(shè)計(jì)環(huán)境境。Imaggewaare提提供了模模塊化的的產(chǎn)品來(lái)來(lái)滿足用用戶的不不同需求求，這樣樣的設(shè)計(jì)計(jì)完全圍圍繞產(chǎn)品品從概念念設(shè)計(jì)、工工模具設(shè)設(shè)計(jì)和檢檢測(cè)、樣樣機(jī)，以以至生產(chǎn)產(chǎn)加工這這一產(chǎn)品品全生命命周期，目目的在于于提高產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量，縮短短上市時(shí)時(shí)間。用用戶在第第一次使使用時(shí)就就可以配配置最適適合其流流程的產(chǎn)產(chǎn)品，使使用這些些工具是是保證產(chǎn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)周期順順利進(jìn)行行的關(guān)鍵鍵

44、。Imageewarre122主要用用來(lái)做逆逆向工程程，它處處理點(diǎn)云云數(shù)據(jù)的的流程遵遵循，點(diǎn)曲線曲面的原則，整整個(gè)流程程簡(jiǎn)單清清晰明了了，而且軟件件操作容容易，對(duì)對(duì)系統(tǒng)性性能要求求也不高高。點(diǎn)云處理功功能讀入點(diǎn)云數(shù)數(shù)據(jù),將分離離的點(diǎn)云云對(duì)齊在在一起（如如果有需要）。有有時(shí)候由由于零件件形狀復(fù)復(fù)雜，一一次掃描描無(wú)法獲獲得全部部的數(shù)據(jù)據(jù)，或是是零件較較大無(wú)法法一次掃掃描完成成，這就就需要移移動(dòng)或旋旋轉(zhuǎn)零件件，這樣樣會(huì)得到到很多單單獨(dú)的點(diǎn)點(diǎn)云。IImaggewaare112軟件件可以利利用諸如如圓柱面面、球面面、平面面等特殊殊的點(diǎn)信信息將點(diǎn)點(diǎn)云對(duì)齊齊。對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行行判斷，去去除噪音音點(diǎn)（即即測(cè)量誤誤差

45、點(diǎn)）。由由于測(cè)量量工具及及測(cè)量方方式的限限制，有有時(shí)會(huì)出出現(xiàn)一些些噪音點(diǎn)點(diǎn)，Immageewarre122軟件有有很多工工具來(lái)對(duì)對(duì)點(diǎn)云進(jìn)進(jìn)行判斷斷，去掉掉噪音點(diǎn)點(diǎn)，以保保證結(jié)果果的準(zhǔn)確確性。通過(guò)可視化化點(diǎn)云觀觀察和判判斷，規(guī)規(guī)劃如何何創(chuàng)建曲曲面。一一個(gè)零件件，是由由很多單單獨(dú)的曲曲面構(gòu)成成，對(duì)于于每一個(gè)個(gè)曲面，可可根據(jù)特特性判斷斷用用什什么方式式來(lái)構(gòu)成成，例如如，如果果曲面可可以直接接由點(diǎn)的的網(wǎng)格生生成，就就可以考考慮直接接采用這這一片點(diǎn)點(diǎn)云；如如果曲面面需要采采用多段段曲線蒙蒙皮，就就可以考考慮截取取點(diǎn)的分分段。提提前規(guī)劃劃可以避避免以后后走彎路路。根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)創(chuàng)建點(diǎn)的的網(wǎng)格或或點(diǎn)的分分段。I

46、Imaggewaare112軟件件能提供供很多種種生成點(diǎn)點(diǎn)的網(wǎng)格格和點(diǎn)的的分段工工具，這這些工具具使用起起來(lái)靈活活方便，還還可以一一次生成成多個(gè)點(diǎn)點(diǎn)的分段段。曲線創(chuàng)建功功能 判斷和決定定生成哪哪種類型型的曲線線。曲線線可以是是精確通通過(guò)點(diǎn)云云的、也也可以是是很光順順的（捕捕捉點(diǎn)云云代表的的曲線主主要形狀狀）、或或介于兩兩者之間間。創(chuàng)建曲線。根根據(jù)需要要?jiǎng)?chuàng)建曲曲線，可可以改變變控制點(diǎn)點(diǎn)的數(shù)目目來(lái)調(diào)整整曲線?？乜刂泣c(diǎn)增增多則形形狀吻合合度好，控控制點(diǎn)減減少則曲曲線較為為光順。診斷和修改改曲線?？煽梢酝ㄟ^(guò)過(guò)曲線的的曲率來(lái)來(lái)判斷曲曲線的光光順性，可可以檢查查曲線與與點(diǎn)云的的吻合性性，還可可以改變變曲線

47、與與其他曲曲線的連連續(xù)性（連連接、相相切、曲曲率連續(xù)續(xù)）。IImaggewaare112軟件件提供很很多工具具來(lái)調(diào)整整和修改改曲線。曲面創(chuàng)建功功能 決定生成那那種曲面面。同曲曲線一樣樣，可以以考慮生生成更準(zhǔn)準(zhǔn)確的曲曲面、更更光順的的曲面，或或兩者兼兼顧。根根據(jù)產(chǎn)品品設(shè)計(jì)需需要來(lái)決決定。創(chuàng)建曲面。創(chuàng)創(chuàng)建曲面面的方法法很多，可可以用點(diǎn)點(diǎn)云直接接生成曲曲面（FFit freee fformm），可可以用曲曲線通過(guò)過(guò)蒙皮、掃掃掠、四四個(gè)邊界界線等方方法生成成曲面，也也可以結(jié)結(jié)合點(diǎn)云云和曲線線的信息息來(lái)創(chuàng)建建曲面。還還可以通通過(guò)其他他例如圓圓角等生成曲面面。診斷和修改改曲面。比比較曲面面與點(diǎn)云云的吻合合

48、程度，檢檢查曲面面的光順順性及與與其他曲曲面的連連續(xù)性，同同時(shí)可以以進(jìn)行修修改，例例如可以以讓曲面面與點(diǎn)云云對(duì)齊，可可以調(diào)整整曲面的的控制點(diǎn)點(diǎn)讓曲面面更光順順，或?qū)?duì)曲面進(jìn)進(jìn)行重構(gòu)構(gòu)等處理理。Imageewarre122是著名名的逆向向工程軟軟件，其其廣泛應(yīng)應(yīng)用于汽汽車、航航空、航航天、消消費(fèi)家電電、模具具、計(jì)算算機(jī)零部部件領(lǐng)域域。而且且擁有以以上專業(yè)業(yè)的點(diǎn)云云到曲面面的造型型功能，在在進(jìn)行逆逆向工程程時(shí)是一一個(gè)不錯(cuò)錯(cuò)的工具具。Pro/EEngiineeer軟件件逆向工工程模塊塊簡(jiǎn)介Pro/EENGIINEEER軟件件由美國(guó)國(guó)參數(shù)技技術(shù)公司司開(kāi)發(fā)而而成，是是機(jī)械CCAD/CAMM軟件的的后起之

49、之秀，它它采用統(tǒng)統(tǒng)一的數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，集集三維實(shí)實(shí)體和曲曲面造型型、裝配配造型、三三維工程程圖、數(shù)數(shù)控加工工、有限限元分析析、機(jī)構(gòu)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿仿真、鈑鈑金設(shè)計(jì)計(jì)、加工工和裝配配工藝過(guò)過(guò)程。設(shè)計(jì)及模具具設(shè)計(jì)等等功能于于一體，特特別是其其全參數(shù)數(shù)化和全全相關(guān)功功能強(qiáng)大大的實(shí)體體造型技技術(shù)，精精悍、統(tǒng)統(tǒng)一的數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和和能支持持所有UUN平臺(tái)臺(tái)Winndowws，WWinddowss/NTT，使它它成為快快速成型型技術(shù)行行業(yè)中市市場(chǎng)占有有率最高高的CAAD軟件件。PTC公司司開(kāi)發(fā)的的產(chǎn)品中中，具有有逆向功功能的有有：ICCEM SURRF、PPro/DESSIGNNER(CDRRS)、PPro/SCAANTOO

50、OLSS、Faacett Feeatuure和和Resstylle。ICEMSSurff模塊ICEMSSurff是一個(gè)個(gè)可以構(gòu)構(gòu)造A級(jí)級(jí)自由曲曲面的工工具，它它可以直直接構(gòu)造造曲面（無(wú)無(wú)須先構(gòu)構(gòu)造曲線線）并可可對(duì)曲面面質(zhì)量進(jìn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)態(tài)評(píng)價(jià)，在在汽車、摩摩托車外外覆蓋件件，內(nèi)飾飾件等自自由曲面面的構(gòu)建建過(guò)程中中具有優(yōu)優(yōu)勢(shì)，但但在重構(gòu)構(gòu)自由曲曲面時(shí)對(duì)對(duì)測(cè)量數(shù)數(shù)據(jù)的完完整性要要求比較較嚴(yán)格。ICEMSurf也可用于曲面的設(shè)計(jì)，但此曲面并非傳統(tǒng)意義上的曲面模型。只是把點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三角面片，通過(guò)三角面片來(lái)求解截面線、邊界線和特征線，也可用來(lái)做RP或NC加工編程。Pro/DDesiigneer模塊Pro

51、/DDesiigneer是一一個(gè)工業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)的的造型模模塊，主主要應(yīng)用用于概念念設(shè)計(jì)，它它可以方方便地調(diào)調(diào)整各條條型線，從從而得到到設(shè)計(jì)師師想要得得到的結(jié)結(jié)果。用用于逆向向工程時(shí)時(shí)，可以以用于少少量測(cè)量量數(shù)據(jù)點(diǎn)點(diǎn)、僅有有主要型型線和邊邊界線的的情況，從從這個(gè)意意義上來(lái)來(lái)說(shuō)它不不是一個(gè)個(gè)完整的的逆向，操操作者反反求的主主要是產(chǎn)產(chǎn)品的造造型思想想。Pro/SSCANNTOOOLS模模塊Pro/SSCANNTOOOLS是是一個(gè)完完全集成成于Prro/EENGIINEEER實(shí)體體建模中中的逆向向曲面構(gòu)構(gòu)建模塊塊，它可可以接受受有序點(diǎn)點(diǎn)（測(cè)量量線），也也可以接接受點(diǎn)云云數(shù)據(jù)，且且可以用用來(lái)構(gòu)造造非A級(jí)級(jí)的

52、自由由曲面，一一般應(yīng)用用于電器器產(chǎn)品、汽汽車內(nèi)飾飾件、塑塑料件等等行業(yè)。Pro/SSCANNTOOOLS是是一個(gè)非非參數(shù)化化環(huán)境工工具，設(shè)設(shè)計(jì)人員員可以專專注設(shè)計(jì)計(jì)模型的的特定區(qū)區(qū)域，使使用不同同的工具具來(lái)獲得得期望的的形狀及及曲面屬屬性。在在Proo/SCCANTTOOLLS模塊塊下，可可以輸入入多種格格式的掃掃描數(shù)據(jù)據(jù)，并可可對(duì)高密密度的數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行行智能濾濾波。同同時(shí)可根根據(jù)選取取的掃面面數(shù)據(jù)創(chuàng)創(chuàng)建型值值曲線，并并可在曲曲面上創(chuàng)創(chuàng)建型值值曲線。在在Proo/SCCANTTOOLLS模塊塊下，也也可以輸輸入幾何何特征，如如曲線、曲曲面或多多面數(shù)據(jù)據(jù)等。Facett Feeatuure模模塊F

53、acett Feeatuure（小小平面特特征）是是Proo/ENNGINNEERR新增的的建模工工具，可可以輸入入實(shí)物模模型掃描描點(diǎn)云數(shù)數(shù)據(jù)或用用三坐標(biāo)標(biāo)測(cè)量機(jī)機(jī)所測(cè)得得的數(shù)據(jù)據(jù)，可以以糾正設(shè)設(shè)備誤差差引起的的點(diǎn)云數(shù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤誤，也可可以對(duì)點(diǎn)點(diǎn)云進(jìn)行行點(diǎn)云去去噪、點(diǎn)點(diǎn)云精簡(jiǎn)簡(jiǎn)、平滑滑濾波、點(diǎn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)據(jù)點(diǎn)修補(bǔ)補(bǔ)、三角角網(wǎng)格劃劃分和三三角平面面處理等等。Reestyyle模模塊Restyyle（重重新造型型）是一一個(gè)逆向向工程環(huán)環(huán)境，用用來(lái)在多多面（小小三角形形平面）數(shù)數(shù)據(jù)的頂頂部重建建或構(gòu)造造曲面CCAD模模型。2.電機(jī)選選擇2.1電動(dòng)動(dòng)機(jī)選擇擇（倒數(shù)數(shù)第三頁(yè)頁(yè)里有東東東）2.1.11選擇電電動(dòng)

54、機(jī)類類型2.1.22選擇電電動(dòng)機(jī)容容量電動(dòng)機(jī)所需需工作功功率為：；工作機(jī)所需需功率為為：；傳動(dòng)裝置的的總效率率為：；傳動(dòng)滾筒 滾動(dòng)軸承效效率 閉式齒輪傳傳動(dòng)效率率 聯(lián)軸器效率率 代入數(shù)值得得：所需電動(dòng)機(jī)機(jī)功率為為：略大于 即即可。選用同步轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速14460rr/miin ；4級(jí) ；型號(hào)號(hào) Y1660M-4.功功率為111kWW2.1.33確定電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速取滾筒直徑徑1.分配傳傳動(dòng)比（1）總傳傳動(dòng)比(2)分配配動(dòng)裝置置各級(jí)傳傳動(dòng)比取兩級(jí)圓柱柱齒輪減減速器高高速級(jí)傳傳動(dòng)比則低速級(jí)的的傳動(dòng)比比2.1.44 電電機(jī)端蓋蓋組裝CCAD截截圖 圖2.1.4電機(jī)機(jī)端蓋2.2 運(yùn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)動(dòng)力參數(shù)數(shù)計(jì)算2.2.

55、11電動(dòng)機(jī)機(jī)軸 2.2.22高速軸軸2.2.33中間軸軸2.2.44低速軸軸2.2.55滾筒軸軸3.齒輪計(jì)計(jì)算3.1選定定齒輪類類型、精精度等級(jí)級(jí)、材料料及齒數(shù)數(shù)1按傳動(dòng)動(dòng)方案，選選用斜齒齒圓柱齒齒輪傳動(dòng)動(dòng)。2絞車為為一般工工作機(jī)器器，速度度不高，故故選用77級(jí)精度度（GBB 1000955-888）。3材料選選擇。由由表100-1選選擇小齒齒輪材料料為400Cr（調(diào)調(diào)質(zhì)），硬硬度為2280 HBSS，大齒齒輪材料料為455鋼（調(diào)調(diào)質(zhì)）硬硬度為2240 HBSS，二者者材料硬硬度差為為40 HBSS。4選小齒齒輪齒數(shù)數(shù)，大齒齒輪齒數(shù)數(shù)。取5初選螺旋旋角。初初選螺旋旋角3.2按齒齒面接觸觸強(qiáng)度設(shè)

56、設(shè)計(jì)由機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算公式（10-21）進(jìn)行試算，即3.2.11確定公公式內(nèi)的的各計(jì)算算數(shù)值（1）試選選載荷系系數(shù)1。（2）由機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)第八八版圖110-330選取取區(qū)域系系數(shù)。（3）由機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)第八八版圖110-226查得得，則。（4）計(jì)算算小齒輪輪傳遞的的轉(zhuǎn)矩。（5）由機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)第八八版表110-77 選取取齒寬系系數(shù)（6）由機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)第八八版表110-66查得材材料的彈彈性影響響系數(shù)（7）由機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)第八八版圖110-221d按齒面面硬度查查得小齒齒輪的接接觸疲勞勞強(qiáng)度極極限 ；大齒輪輪的接觸觸疲勞強(qiáng)強(qiáng)度極限限 。13計(jì)算應(yīng)應(yīng)力循環(huán)環(huán)次數(shù)。（9）由機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)第八八版圖（

57、10-19）取接觸疲勞壽命系數(shù); 。（10）計(jì)計(jì)算接觸觸疲勞許許用應(yīng)力力。取失效概率率為1%，安全全系數(shù)SS=1，由由機(jī)械械設(shè)計(jì)第第八版式式（100-122）得（11）許許用接觸觸應(yīng)力3.2.22計(jì)算（1）試算算小齒輪輪分度圓圓直徑=499.566mm（2）計(jì)算算圓周速速度（3）計(jì)算算齒寬及及模數(shù) =2mmmh=2.2252.2522=4.5mmm49.566/4.5=111.001（4）計(jì)算算縱向重重合度0.3188124taan=220.773（5）計(jì)算算載荷系系數(shù)K。已知使用系系數(shù)根據(jù)據(jù)v= 7.6 m/ss,7級(jí)級(jí)精度，由由機(jī)械械設(shè)計(jì)第第八版圖圖10-8查得得動(dòng)載系系數(shù)由機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)第第

58、八版表表10-4查得得的值與與齒輪的的相同，故故由機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)第第八版圖圖 100-133查得由機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)第第八版表表10-3查得得.故載荷荷系數(shù)11.1111.441.442=22.2（6）按實(shí)實(shí)際的載載荷系數(shù)數(shù)校正所所算得分分度圓直直徑，由由式（110-110a）得得（7）計(jì)算算模數(shù) 3.3按齒齒根彎曲曲強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)由式（100-177）3.3.11確定計(jì)計(jì)算參數(shù)數(shù)（1）計(jì)算算載荷系系數(shù)。 =2.009（2）根據(jù)據(jù)縱向重重合度 ，從機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)第八八版圖110-228查得得螺旋角角影響系系數(shù)（3）計(jì)算算當(dāng)量齒齒數(shù)。（4）查齒齒形系數(shù)數(shù)。由表10-5查得得（5）查取取應(yīng)力校校正系數(shù)數(shù)。由機(jī)械設(shè)設(shè)

59、計(jì)第第八版表表10-5查得得（6）由機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)第八八版圖110-224c查查得小齒齒輪的彎彎曲疲勞勞強(qiáng)度極極限 ；大齒齒輪的彎彎曲強(qiáng)度度極限 ；（7）由機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)第八八版圖110-118取彎彎曲疲勞勞壽命系系數(shù) ，；（8）計(jì)算算彎曲疲疲勞許用用應(yīng)力。取彎曲疲勞勞安全系系數(shù)S1.44,由機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)第八八版式（10-12）得（9）計(jì)算算大、小小齒輪的的 并加以以比較。=由此可知大大齒輪的的數(shù)值大大。3.3.22設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)結(jié)果，由由齒面接接觸疲勞勞強(qiáng)度計(jì)計(jì)算的法法面模數(shù)數(shù) 大于于由齒面面齒根彎彎曲疲勞勞強(qiáng)度計(jì)計(jì)算 的法面面模數(shù)，取取2，已可可滿足彎彎曲強(qiáng)度度。但為為了同時(shí)時(shí)滿足接接觸

60、疲勞勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度得的分度圓直徑100.677mm 來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由取 ，則則 取 3.4幾何何尺寸計(jì)計(jì)算3.4.11計(jì)算中中心距a=將中以距圓圓整為1141mmm.3.4.22按圓整整后的中中心距修修正螺旋旋角因值改變不不多，故故參數(shù)、等不必必修正。3.4.33計(jì)算大大、小齒齒輪的分分度圓直直徑3.4.44計(jì)算齒齒輪寬度度圓整后取.低速級(jí)取m=3;由 取圓整后取表 1高速速級(jí)齒輪輪：名稱代號(hào)計(jì) 算 公 式 小齒齒輪大齒輪模數(shù)m22壓力角2020分度圓直徑徑d=227=54=21099=2118齒頂高齒根高齒全高h(yuǎn)齒頂圓直徑徑表 2低速速級(jí)齒輪輪：名稱代號(hào)計(jì) 算 公 式 小齒