基于ATOS和IMAGEWARE的逆向工程

阐述了逆向工程的概念及工作流程,通过颅骨的逆向设计分析了用ATOS扫描设备IMAGEWARE造型软件对模型扫描采集点云,闸述了对点云数据进行数据处理、曲面重建及造型的过程。

基于ATOS的异形件逆向工程实现技术分析

ATOS流动式光学扫描仪基于光栅原理,是逆向工程领域中一种先进的非接触式光学扫描设备。该设备的高级外形测量传感受器能够快速的采集大量样件表面的数据点,并能够达到较高的精度,利用系统标定和固定参考点来实现多幅图像的拼合对齐,以完成整个工件的扫描测量工作。在机械工业中被广泛实用的零件,其外表面一般都是由简单解析曲面平面二次曲面等和直纹面、旋转面等简单自由曲面拼接而成。本文旨在针对复杂自由曲面物体的逆向检测,在重构模型的过程中,将保留其原有的设计意图和造型规律。

计算机生物工程学技术辅助逆向设计外踝后外侧低切迹钢板

背景:高龄外踝骨折患者行传统外侧钢板内固定后常发生手术切口愈合不良、感染等现象,随着工程学软件在医学中的应用,一种可放置在后外侧的新型钢板能够被设计出并解决上述问题。目的:以外踝骨折线顶部与骨折线前缘起点的距离(ACD)、骨折线顶部与外踝尖部距离(CTD)、骨折线顶部与骨折线后缘的距离(PCD)及腓骨远端前外侧面与后外侧面夹角(CA)的三维CT数据为基础,使用医学生物工程学软件逆向设计外踝后外侧低切迹钢板。方法:各取30例不稳定外踝骨折及正常踝关节行CT扫描并三维重建,使用3-matic软件测量外踝骨折患者中ACD、CTD及PCD的数值,绘制并描述外踝骨折线特点,并使用mimics软件测量正常踝关节中CA的数值。以上述测量数据为基础,使用3-matic、solidworks软件设计出外踝后外侧低切迹钢板,构建出钢板厚度及钉道方向。在Geomagic Studio软件中行精细曲面、自动曲面、拟合曲面等操作,生成低切迹钢板雏形,并进行3D打印;取外踝后外侧切口,拨开腓骨长短肌腱,将3D打印出来的钢板雏形放置在腓骨后方以测试其大小及与骨面的贴合度。结果与结论:①ACD均值为(2.97±0.03)cm,变异度为5.23;PCD均值为(3.17±0.11)cm,变异度为17.60;CTD均值为(4.52±0.07)cm,变异度为8.60;②以此绘制外踝骨折线,呈倒“V”型;胫距关节面截面处CA均值为(103.20±1.94)°;腓骨远端前缘上下顶点的中点截面处CA均值为(78.50±1.78)°;③通过3-matic、solidworks及Geomagic Studio软件能够成功设计出外踝后外侧钢板,钢板近端螺钉孔道预留三四孔,其螺钉方向由后向前,远端预留内外侧各3个螺钉孔道,内侧3个孔道方向可由后向前,外侧3个螺钉孔道需偏向内侧,角度为9.72°-13.28°;④提示外踝前外侧骨折线ACD位置的变异度相对较小,而后外侧PCD位置变异度较大;外踝骨折块前外侧面与后外侧面的夹角呈现递减趋势,近段夹角变异度较小,而远端较大;基于外踝三维CT重建数据,在计算机生物工程学软件辅助下,利用逆向设计构思能够快捷方便地设计出贴合性佳的外踝后外侧低切迹钢板,为骨折内固定物的设计提供有价值的参考。

基于逆向工程的创新设计与3D打印技术的实践教学

结合国家职业技能大赛竞赛内容和新职业中增材制造设备操作员的岗位需求,设计了六大实践教学任务:模型三维数据采集、模型数据处理、逆向建模、产品创新设计、产品3D打印及后处理、产品精度检测,以飞机模型的创新设计为案例对实践教学进行了说明。该教学实践的开展,让学生掌握了常见3D打印设备的使用方法,理解了逆向工程在创新设计中的用途,对提升学生的创新能力、设计能力和岗位竞争力有促进作用。

基于3D打印技术的逆向工程模具设计与制造研究

3D打印技术在模具设计与制造中的应用已经引起了广泛关注。通过对相关文献的综述和案例分析,发现3D打印技术具有快速原型制作、复杂结构制造和成本效益高等优点,但同时也存在精度控制、材料选择和后处理等方面的挑战。文章主要探讨了3D打印技术在逆向工程模具设计与制造中的应用优势,分析了具体的应用流程、面临的挑战以及未来的发展前景,以期为相关领域的研究者和实践者提供有益的参考。

逆向工程技术在农业机械设计中的应用

逆向工程技术在农业机械设计中的应用日益广泛。通过对农业机械零部件、结构和性能进行逆向设计、优化和分析,可以有效缩短产品开发周期,提高设计质量,降低开发成本,实现创新设计。本文结合典型案例,分析了逆向工程技术在农业机械零部件设计、结构优化和性能分析与仿真中的应用流程和优势。同时,探讨了逆向工程技术在农业机械设计中面临的挑战,如结构复杂性、工作环境恶劣和功能多样性等因素带来的数据处理、采集和建模难度。最后,展望了逆向工程技术在农业机械设计中的发展前景。逆向工程技术以实物为基础,通过对其进行数字化测量和建模,获取产品的几何信息和设计数据,为产品的优化、再设计和创新提供了新的途径。本文将探讨逆向工程技术在农业机械设计中的应用现状、优势和挑战,为推动农业机械设计的进步提供参考。

逆向工程技术在摩托车外观零部件设计中的应用分析

逆向工程技术是现代产品设计的常用技术方法,在提高产品设计标准化水平,优化三维立体设计过程等方面发挥着关键价值作用,理应探索行之有效的方法策略持续改进。本文首先介绍了逆向工程技术及其测量方法,分析了逆向工程技术在摩托车外观零部件设计中的应用路径,并结合相关实践经验,分别从产品对象数字化与测量数据处理等方面,探讨了基于摩托车外观零部件实体特征识别及提取的逆向建模方法。

基于ATOS系统在逆向工程中的应用

ATOS三维光学测量系统是逆向工程技术的关键技术之一,通过分析ATOS组成、测量原理和测量方法,对ATOS系统扫描获得点云数据进行了详细分析,可以得到其误差主要由测量设备即零部件变形摩擦以及表面油膜分布不均造成,工作时温差以及磁场变化等因素对其也有影响,对减少ATOS系统测量误差具有一定指导意义。

课程思政视域下《逆向工程与快速成型技术》课程改革与探索

针对课程思政视域下《逆向工程与快速成型技术》课程教学改革的问题,以混合式教学模式为出发点,依据教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》,并结合机械设计与制造专业的人才培养模式及理念,明确了在思政育人理念下进行混合式教学改革的意义。通过《逆向工程与快速成型技术》课程4个方面的改革与探索,形成《逆向工程与快速成型技术》基于课程思政线上线下混合式教学模式。最后提出了基于思政育人理念的《逆向工程与快速成型技术》课程教学设计,为同类课程改革提供借鉴和参考。

基于逆向工程技术的产品创新设计实验教学

逆向工程是一种吸收、消化先进技术的重要方式。在机械类专业开设基于逆向工程技术的产品创新设计实验,设计实验流程,应用关节臂测量机对实物模型进行扫描,获取点云数据,再使用逆向软件对点云数据进行处理,重建CAD模型,最后导入正向设计软件中进行产品创新设计。实践证明,该实验课程有利于学生掌握先进的测量技术,熟悉逆向工程设计的流程,提高学生的工程实践及创新能力。

逆向工程在工业设计中的应用

文章从逆向工程的原理、特点以及应用方法进行分析,结合工业设计领域设计前期对概念产品模型的需求特点,提出了适合工业设计领域的逆向设备,以及在点云扫描采集中应注意的问题。总结了逆向工程在工业设计中的作用,并通过汽车案例说明了逆向工程在工业设计中的应用流程,加速了产品开发的速度和质量。

基于逆向工程的塑料油壶设计与制造

介绍逆向工程技术在塑料油壶设计制造中的应用。对塑料油壶样件先进行激光三维数据采集,以采集的数据为基础采用三维CAD/CAM进行模型的三维重建和再设计,并自动生成数控加工程序,再由加工中心加工出吹塑模具。采用聚乙烯吹塑生产出油壶,产品外观和质量较好。

面向产品创新设计的逆向工程技术实验教学

在实验教学中加强对本科生创新能力的培养日益受到重视。逆向工程技术是实现在已有产品基础上进行快速创新设计的重要途径,因而提出了面向产品创新设计的逆向工程技术实验。首先应用关节臂测量机来获取实体模型的点云数据,再用逆向软件对点云数据进行从点阶段到多边形和曲面阶段的一系列处理生成CAD模型,最后通过概念设计并结合正向软件对已有模型进行改进,实现创新设计。以一款手机壳模型的创新设计为例对实验教学流程进行了说明。该实验不仅能让学生掌握逆向工程的流程,并在此基础上进行创新设计,对提高学生的创新意识和设计能力具有重要的促进作用。

逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用

从数据采集方法与数字化建模系统两方面对逆向工程技术进行了分析论述。在此基础上对逆向工程技术在模具设计制造中的应用研究进行了总结,指出了该技术在模具行业中具有的广泛应用前景。

基于逆向工程的注塑模具快速设计

采用逆向工程技术可显著提高模具设计效率。在重构零件模型的过程中,先对零件的曲面特性进行分析,然后划分若干曲面片,对每一个曲面片分别进行重构,再进行重新组合,产生过渡曲面,从而完成整个曲面的重构。利用重构好的曲面模型,进行零件的CAD实体模型的造型。最后利用该CAD实体模型,设计出注塑模具。结果表明,重构模型的精度可以满足零件的注塑模具的设计要求。采用该方法,可以实现模具的快速设计,缩短新产品的开发设计周期。

面向创新设计的逆向工程技术研究

产品的创新设计已经发展成为企业的核心竞争力,而逆向工程技术是实现创新设计的重要工具。本文首先对基于正逆向软件相结合的及混合建模的逆向工程再设计方法进行了研究,并在此基础上将逆向工程再设计与仿真优化、快速成型相结合,提出了面向创新设计的逆向工程工程流程,并给出了实例,为产品创新设计提供了新的途径。

基于逆向工程的个性化舌侧正畸矫治体系数字化设计

目的:准确建立个性化右侧上颌舌侧正畸矫治体系三维有限元模型,从而为生物力学分析打下基础并提供可靠的研究途径。方法:利用螺旋CT扫描获得头颅DICOM数据,在Mimics中进行牙列的三维重建,导入逆向工程软件Geomagic对牙列模型进行曲面修补及拟合,在UG NX软件中构建矫治系统数值模型,最后将其导入ANSYS软件进行三维有限元模型的构建。结果:建立了含矫治系统的个性化右侧上颌牙齿三维有限元数值模型。结论:基于逆向工程的个性化舌侧矫治数字化设计方法,将Mimics、Geomagic及UG NX综合运用进行数值建模,极大地提高了建模精度,是一种快捷高效的舌侧矫治系统的建模途径。

基于CATIA逆向工程的SUV后围保险杠曲面造型设计

基于CATIA曲面逆向理论基础,在无图纸情况下先根据SUV后围保险杠的曲面特征,采取了对点云进行分块、基于特征曲线构建曲面以及控制点调面等方法和技巧进行了保险杠曲面的逆向重构。之后在重构曲面的基础上运用正向设计方法完成曲面再创新设计。经曲面质量评价和装配检测,改进后的保险杠符合曲面光顺性要求且与其它部件衔接良好。实践结果表明,在无数据的情况下,运用此方法能够大大提高对原有产品改进和创新的效率。

现代产品设计中逆向工程技术的应用

阐述了逆向工程的概念,论证了逆向工程技术在现代产品设计中应用的意义和模式,并从扫描模型的建立、数据采集、数据处理、CAD模型的重建、产品的再设计与快速成型技术等方面,对逆向工程的具体运作过程进行了比较详细的分析和研究。同时也指出了在现代产品设计中应用逆向工程技术需注意的问题。

逆向工程和数值模拟在汽车覆盖件模具创新设计中的综合应用

结合逆向工程技术和数值仿真模拟技术,在汽车覆盖件模具创新设计中提出了新的看法,通过一个覆盖件的实例具体介绍了在逆向CAD建模和有限元建模过程中的关键技术和实践技巧,应用Dynaform软件进行具体的CAE分析计算,解决了分析过程中的砂漏问题,得到与实际相符合的结果。