应用Imageware软件进行逆向工程时几个问题处理.pdf

e Manufacturing 制造业信息化 制造技术与机床 2005年第2期 79 应用I m agew a re软件进行逆向工程时几个问题处理 李春玲路长厚 山东大学机械工程学院 山东 济南250061 摘要 针对逆向工程技术在各个领域的广泛应用 总结了在I mageware环境中曲面构建时遇到的几个问 题 并提出了在I mageware环境中用 辅助法 构建三边曲面补片的方法 关键词 逆向工程I mageware软件曲面构建 Reso lution of SeveralReverse Engineering Problem s In I m ageware L IChunling LU Changhou School ofMechanical of Shandong University Jinan 250061 CHN Abstract Aimed at the extensive application of reverse engineering in several fields the author summarized several questions encountered in constructing the surface in thispaper The author also puts for ward an approach to construct three sided patch in I mageware environment by assistance method Keywords Reverse Engineering I mageware Surface Construction 在I mageware环境中进行曲面构建时 经常会遇 到这样的情况 在点云数据的精度和客户要求已知的 情况下 曲面构建过程中 对曲线和曲面的拟合误差应 如何分配 才能满足客户的需求 如何创建一个三边曲 面补片 本文提出了用 辅助法 构建三边曲面补片 的方法 1I mageware软件 I mageware是著名的逆向工程软件 广泛应用于汽 车 航空 航天 家电 模具 计算机零部件领域 起初 I mageware主要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 然 后将模型送到风洞实验室去测量空气动力学性能 再 根据实验结果对模型进行修改 经过反复修改直到获 得满意结果为止 这样所得的最终油泥模型才是符合 我们需要的模型 将油泥模型的外形输入计算机成为 电子模型时 需要采用逆向工程软件 I mageware逆向 工程软件的主要产品有 Surfacer逆向工程工具和 Class I曲面生成工具 Verdict用于对测量数据和 CAD数据进行对比评估 Build it用于提供实时测量 能力 验证产品的制造性 RPM用于生成快速成型 数据 View其功能与Verdict相似 主要用于提供三 维报告 I mageware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 其工 作流程见图1 2 制造业信息化 e Manufacturing 80 制造技术与机床 2005年第2期 2拟合误差的分配 一般来说 可能产生的误差包括测量时造成的误 差及曲面构建时点数据与曲面间的误差 3 在进行 曲面构建之前 我们首先要根据点云资料估计一下是 否能够满足客户提出的精度要求 下面以大家最熟悉 的鼠标点云为例来介绍一种在I mageware环境下估计 精度要求的方法 首先选择正确的数据格式 将扫描点 云输入I mageware软件 在原始点云资料上找出有相 同曲率的区域 用Modify Extract Circle Select Points 命令来将这部分点云资料分割成一个单独的区域 然 后用Construct Surface From Cloud Unifor m Surface命 令将分离出来的点云资料拟合成均匀的曲面 最后用 Measure Surface To Cloud Difference命令来检查数据 的精确度 分配误差时 我们更关心的并不总是最大 误差 而是平均误差和误差的分布 整个过程见图2 根据图2中点云与曲面间差异的图形显示可以观 察误差的分布情况 从而计算出工作时可允许的误差 总量 如果扫描的鼠标点云数据的精确度可达到 0105 mm 而客户的需求精度为 015 mm 这样就有 0145 mm的可允许误差范围 一般说来 用此误差的 1 4 也就是0 112 5 mm 来作为曲面与曲线拟合时 的误差范围 图3中所有 的误差都比01112 5 mm 小 最大误差分布的区域 比较小 这样我们可以断 定客户提出的精度要求是可以达到的 经过以上的操作 在进行曲面重构之前我们就可 以估计客户提出的精度方面的要求能否满足 3三边曲面补片的构建 I mageware提供了6种不同的曲面构建命令 它们 是 Lofting Sweep Surface by Boundary Uniform Blend UV Curve Networks Fit w Cloud Technology Analysis 协同产品商务 CPC 是继ERP SCM CRM之后 的一种新兴的信息管理软件 由产品数据管理 PDM 发展而来 它定义了一种全新的基于Internet技术的 软件和服务 通过充分利用WEB技术 所有参与整个 产品生命周期的制造商 供应商 合作伙伴和客户 不 管他们在产品商品化流程中担任什么角色 不管他们 使用什么样的工具 不管他们在什么地理位置上或位 于供应网中何处 都可以在产品生命周期内跨时间 跨 地域 协同地进行产品开发 生产和管理 研究表明 对于传统的制造型企业 尤其是大型离散型制造业 CPC能帮助企业实现真正的敏捷产品开发 企业运用 CPC系统管理将带来战略性的产品创新 取得的竞争 优势能持续近5年 一些国外公司 如PTC SDRC和 Unigraphics Solutions已率先推出了CPC产品 但国内 研究刚刚起步 为此 如何吸收国内外相关的研究成 果 针对我国的具体国情提出具有中国特色的制造企 业CPC解决方案 并开发相应的具有实际应用价值的 商品化软件 是当前制造企业和研究单位面临的重要 问题 它将直接关系到我国制造业在21世纪的全球性 市场竞争环境中的发展与生存 1 2 本文拟在总结和 借鉴国内外研究的基础上 从软件工程系统分析的角 度 对如何利用现有成熟的CPC使能和组成技术来实 现CPC这一复杂的系统工程进行了分析和探讨 1CPC系统模块 协同合作体系结构及其使 能和组成技术 111CPC系统模块和功能 CPC的内涵是全球范围内的协同 涉及产品生命 周期内所有组织和个人协同地处理产品生命周期内出 现的诸如设计 生产 销售 维护和使用中出现的每个 问题 对于制造型企业 CPC是在集成现有的CAD CAPP CAM CAE和ERP SCM CRM和PDM的基础 上 充分利用全球资源提高企业的全球竞争力 一般 而言 CPC具有如图1所示功能和体系结构框架 出版社 2003 3许智钦 孙长