2016年行賽三維逆向建模與創(chuàng)新設(shè)計(jì)研修講義

2016 機(jī)械職業(yè)院校技能大賽“三維天下杯”三主辦單位：機(jī)械職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)機(jī)械工業(yè)教育 二、GeomagicWrap點(diǎn)云處理軟件教 三、GeomagicDesignX逆向建模軟件教 一、逆向工程技逆向工程的工作流1-W3Win3DD系列產(chǎn)品是三維天下自主研發(fā)的高精度三維掃描儀，在延相光相光柵掃描硬件系統(tǒng)結(jié)1-掃描掃描軟件系統(tǒng)介菜菜單標(biāo)題 1-5 調(diào)整相機(jī)參數(shù)：對(duì)相機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。 點(diǎn)云操作-1-6適合窗口：使放大、縮小或偏離三維點(diǎn)云顯示區(qū)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)適合窗口顯示 圖1-7標(biāo)定（下一步）：?jiǎn)螏瑯?biāo)定板圖像識(shí)）1-8 模型導(dǎo)出：與“保存”功能相同，區(qū)別之處在于“保存”是將數(shù)據(jù)保存到當(dāng)前掃描工程退出：退出Win3DD三維掃描系統(tǒng)。 圖1-10幫 相機(jī)參數(shù)調(diào)圖1-11圖1-12調(diào)整相機(jī)參 掃描系統(tǒng)標(biāo)標(biāo)定的每步都要將標(biāo)定板上至少88個(gè)標(biāo)志點(diǎn)，被提取出來(lái)才能繼續(xù)下一步標(biāo)定，如下圖1-13如果最后計(jì)算得到的誤差結(jié)果太大標(biāo)定精度不符合要求時(shí)，則需重新標(biāo)定，否則會(huì)導(dǎo)步驟一、二、三的標(biāo)定板上的標(biāo)志點(diǎn)要盡量充滿待掃描工件每次掃描區(qū)域可能占據(jù)的圖1-掃描步1-151-16息，如圖1-17所示，樹(shù)狀顯示各節(jié)點(diǎn)的含義。1-171-18與文件名稱，格式為“asc”和“txt”，1-19所示。1-19項(xiàng)目工作全部完成后，退出Win3DD三維掃描軟件系統(tǒng)，未保存點(diǎn)云數(shù)據(jù)，軟件系統(tǒng)會(huì)給出提示框，如圖1-20所示，然后關(guān)閉Win3DD三維掃描系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)，待掃描系統(tǒng)1-20洗車(chē)案例講程技術(shù)對(duì)洗車(chē)的外觀、功能進(jìn)行再創(chuàng)新、再設(shè)計(jì)。下面是需要掃描的部分，如圖1-21所1-粘貼標(biāo)志點(diǎn)要保證掃描策略的順利實(shí)施，根據(jù)工件的長(zhǎng)、寬、高合理分布粘貼。1-22所示標(biāo)志點(diǎn)的粘貼較為合理，當(dāng)然還有其他粘貼方式方法。1-標(biāo)定（因比賽時(shí)設(shè)備為標(biāo)定好，故此次不需要標(biāo)定步驟一：新建工程，給工程起個(gè)名字例如“saomiao”，將洗車(chē)放置轉(zhuǎn)盤(pán)上，確定盤(pán)和洗車(chē)在十字中間，嘗試旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)一周，在軟件最右側(cè)實(shí)時(shí)顯示區(qū)域觀察，以保證能夠600mm，600mm如圖1-23所示。1-議使用四點(diǎn)拼接）如圖1-24所示。1-1-1-轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)，同時(shí)也將洗車(chē)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)掃描下表面，通過(guò)之前手動(dòng)粘貼的標(biāo)志點(diǎn)來(lái)完成拼接過(guò)程，同步驟二類(lèi)似，向同一方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一定角度，進(jìn)行掃描，如圖1-27所示。1-1-1-1-二、GeomagicWrap背景及特GeomagicWrap由Raindrop(雨滴)公司，2013年被3DSystems收購(gòu)，擁有強(qiáng)3DGeomagicWrap2-1軟件界面及基本操作介t案例講2-2-選擇體外孤點(diǎn)：選擇與其它多數(shù)的點(diǎn)云具有一定距離的點(diǎn)。（擇遠(yuǎn)距離點(diǎn)，高數(shù)值選擇的范圍接近真實(shí)數(shù)據(jù)。其中有一些掃描點(diǎn)的誤差比較大，超出我們?cè)试S的范圍，這就是噪音點(diǎn)。封裝：對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行三角面片化步驟一：打開(kāi)掃描保存的“saomiao.txt”“或saomiao.asc”文系統(tǒng)彈出“打開(kāi)文件”框，查找洗車(chē)數(shù)據(jù)文件并選中“saomiao.txt”文件，然后點(diǎn)擊【打開(kāi)】按鈕，在工作區(qū)顯示載體如圖2-4所示。2- 鼠標(biāo)右鍵選擇“反轉(zhuǎn)選區(qū)”，選擇菜單【點(diǎn)】【刪除】或按下Delete鍵。如圖2-6所示。2-選擇菜單欄【點(diǎn)】【選擇】斷開(kāi)組件連接按鈕，在管理器面板出“選擇非連5.0mm，2-7Delete2- ,在管理面板出“選擇體外孤點(diǎn)”Delete（2—3）2-選 2-92-選擇菜單【點(diǎn)】【減少噪音】按鈕，在管理器模塊出“減少噪音”框，如圖2-10所示。選中“預(yù)覽”選框，定義“預(yù)覽點(diǎn)”為3000，鈕，退出框。2-2-填充孔：修補(bǔ)因?yàn)辄c(diǎn)云缺失而造成，可根據(jù)曲率趨勢(shì)補(bǔ)好 除釘狀物”框?！捌交?jí)別”處在中間位置，點(diǎn)擊應(yīng)用，如圖2-12所示。2-選擇菜單欄【多邊形】【全部填充】按鈕，在模型管理器出如圖2-13所示的“全部 2-2-

2-三、GeomagicDesignX背景及特GeomagicDesignX（RapidformXOR）是業(yè)界最全面的逆向工程軟件，2013年被3DSystemsCAD數(shù)模和三維掃描數(shù)據(jù)處理、是您能創(chuàng)建出可編軟件界面及基本操作介左鍵：選 右鍵：旋

3-鼠標(biāo)滾輪：縮 GeomagicDesignX案例講3-三角面片，經(jīng)過(guò)GeomagicDesignX曲面建模得到.STP實(shí)體數(shù)據(jù)。3-3-點(diǎn) （領(lǐng)域組）按鈕，會(huì)彈出自動(dòng)分割領(lǐng)域的框，如圖3-5所示將敏感度設(shè)3-用，下圖3-6為初步劃分的領(lǐng)域模型。3-點(diǎn) 建一個(gè)參照平面1，如圖3-7所示。3-23，如下圖3-8所示。3-箭頭鼠標(biāo)手動(dòng)拉動(dòng)前后位置，截取此處外輪廓圓，如圖3-9所示。 鈕，框選參照線得到此圓即得到圓心，如圖3-10所示。3- 如下圖3-12所示。3-選項(xiàng)選擇噴頭處圓的圓心，Y軸選擇“平面1與平面4”，Z軸選擇“平面4”。如下圖3-133-需要的參照線點(diǎn)擊左上角按鈕。使用草圖工具繪制如下圖3-14所示的草圖。點(diǎn)擊右下3-（拉伸曲面）13-15設(shè)置所示，拉伸方法為距離，長(zhǎng)度設(shè)置為20mm，拉伸曲面。3-點(diǎn)擊（面片擬合）按鈕，選擇手柄上段區(qū)域的領(lǐng)域，參數(shù)設(shè)置如下圖3-16所示分辨率選擇“控制點(diǎn)數(shù)”，平滑拉至最大，勾選延長(zhǎng)選擇，手動(dòng)調(diào)整大小，點(diǎn)擊左上角按鈕。3-3-需要的參照線點(diǎn)擊左上角按鈕。使用草圖工具繪制如下圖所示的草圖。點(diǎn)擊右下方3-點(diǎn)擊 （拉伸曲面）按鈕，進(jìn)入拉伸曲面模式，選擇上述面片草圖2，如下圖參數(shù)設(shè)置所示，拉伸方法為距離，長(zhǎng)度設(shè)置為20mm，點(diǎn)擊退出拉伸曲面模式，如下圖3-19所示3-點(diǎn)擊（剪切曲面）按鈕，如下圖所示，工具要素選擇“曲面拉伸2_1”，對(duì)象選擇“面片擬合1”，殘留體選擇上段區(qū)域，點(diǎn)擊左上角按鈕，退出剪切曲面模式，如圖3-20 3-片擬合1與面片擬合2”，殘留體選擇如下圖所示區(qū)域，點(diǎn)擊左上角按鈕，退出剪切曲面模式，如圖3-22所示。 3-點(diǎn)擊（延長(zhǎng)曲面）按鈕，如下圖3-24所示，選擇放樣曲面1的左右邊線，終止條件 “面片放樣1”，殘留體選擇如下圖所示區(qū)域，點(diǎn)擊左上角按鈕，退出剪切曲面模式。3- （剪切曲面）按鈕，如下圖3-27所示，工具要素選擇“曲面拉伸1和上述縫合3-點(diǎn)擊（圓角）按鈕，如下圖3-28所示，要素選擇如下圖所示邊線，點(diǎn)擊（魔法3-在洗車(chē)手柄的底端平面區(qū)域選擇領(lǐng)域創(chuàng)建參照平面，點(diǎn)擊右下角按鈕，確認(rèn)操作即可成功創(chuàng)建一個(gè)參照平面1，3-30所示。點(diǎn) （參照平面）按鈕，方法選擇“偏移”，要素選擇上述創(chuàng)建的參照平面1，偏一個(gè)參照平面23，3-31所示。3-點(diǎn)擊（面片草圖）按鈕，點(diǎn)擊“平面2”為基準(zhǔn)平面，進(jìn)入面片草圖模式，截取需 3-33（33- 到超出參照平面1之外，后面方可用平面1剪切。點(diǎn)擊左上角按鈕，退出移動(dòng)面模式。3-續(xù)的修剪，如下圖3-36所示。3- （草圖）按鈕，點(diǎn)擊“前基準(zhǔn)平面”，進(jìn)入草圖模式，使用草圖“3點(diǎn)3-所示，拉伸方法為距離，長(zhǎng)度設(shè)置為20mm，拉伸曲面3，方向如圖3-38所示。點(diǎn) （剪切實(shí)體）按鈕，如下圖3-39所示，工具要素選擇“前基準(zhǔn)面、參照平面3-點(diǎn)擊（刪除面）按鈕，依次選擇如下圖所示的面1、面2和面3，點(diǎn)擊左上角按1233-40 3-右下方按鈕，退出面片草圖模式 設(shè)置所示，拉伸方法為距離，長(zhǎng)度設(shè)置為20mm，得到拉伸曲面4，方向如圖3-43所示。3-3-建的兩個(gè)擬合曲面修剪，修剪結(jié)果如下圖3-46所示。 3- 下圖3-48所示的草圖。點(diǎn)擊右下方按鈕，退出草圖模式。 20mm，53-點(diǎn)擊（圓角）按鈕，如下圖3-50所示，要素選擇如下圖所示邊線，點(diǎn)擊（魔法棒）自動(dòng)探索圓角半徑，同時(shí)將右側(cè)分析中“偏差”選項(xiàng)打開(kāi)，結(jié)合自動(dòng)探索的半徑值與偏點(diǎn) 3-點(diǎn)擊（延長(zhǎng)曲面）3-5313-點(diǎn)擊（剪切曲面）按鈕，如下圖3-54所示，工具要素選擇“曲面拉伸5_1和曲面拉伸5_2”，對(duì)象選擇“曲面放樣3”，殘留體選擇如下圖所示區(qū)域，點(diǎn)擊左上角按鈕，退出 切切10_2”，殘留體選擇如下圖3-55所示區(qū)域，點(diǎn)擊左上 按鈕，退出剪切曲面模式3- 下圖3-56所示的草圖。點(diǎn)擊右下方按鈕，退出草圖模式。3-設(shè)置所示，拉伸方法為距離，長(zhǎng)度設(shè)置為20mm，拉伸曲面4。方向如圖3-57所示。3-點(diǎn) （剪切曲面）按鈕，如下圖3-58所示，工具要素選擇“拉伸曲面6_1與拉伸切曲面模式。（隨后把拉伸曲面6_1與拉伸曲面6_2隱藏）3-3- 3-點(diǎn)擊（面填補(bǔ)）3-62置連續(xù)性約束條件”然后選擇“邊線1與邊線2”，高級(jí)連續(xù)性選項(xiàng)將連續(xù)性與精度拖至最大，3- 3- 3-合的曲面，然后對(duì)稱合并。點(diǎn)擊（剪切曲面）按鈕，如下圖3-67所示，工具要素選擇（前基左上角按鈕，退出剪切曲面模式3-按鈕，完成鏡像，如下圖3-68所示。 3-會(huì)自動(dòng)將這個(gè)封閉的曲面合并為一個(gè)實(shí)體，如下圖3-71所示。3-手動(dòng)將半徑值調(diào)整為5mm。點(diǎn)擊左上角按鈕，退出倒圓角模式。3-擊右下方按鈕，退出面片草圖模式3-算選擇“合并”。點(diǎn)擊右下方按鈕，退出回轉(zhuǎn)體模式，如圖3-74所示。點(diǎn)擊（面片草圖）按鈕，點(diǎn)擊“前基準(zhǔn)面”為基準(zhǔn)平面，進(jìn)入面片草圖模式，截取需要的參照線點(diǎn)擊左上角按鈕。使用草圖工具繪制如下圖3-75所示的草圖。點(diǎn)擊3-算選擇“合并”。點(diǎn)擊右下方按鈕，退出回轉(zhuǎn)體模式，如圖3-76所示。點(diǎn)擊（面片草圖）按鈕，點(diǎn)擊如下圖所示平面為基準(zhǔn)平面，進(jìn)入面片草圖模式，截取需要的參照線點(diǎn)擊左上角按鈕。使用草圖工具繪制如下圖3-77所示的草圖。點(diǎn)擊右3-點(diǎn)擊（拉伸實(shí)體）按鈕，輪廓選擇上述草圖，拉伸距離為“10mm3-78所示，結(jié)果運(yùn)算選擇“剪切”。點(diǎn)擊右下方按鈕，完成創(chuàng)建3-模式，截取需要的參照線點(diǎn)擊左上角按鈕。使用 草圖工具繪制如下圖3-79所示的草圖。3-3-80所示，結(jié)果運(yùn)算選擇“合并”。點(diǎn)擊右下方按鈕，完成創(chuàng)建3- 擊右下方按鈕，退出面片草圖模式3-3-點(diǎn)擊（面片草圖）按鈕，