逆向工程与增材制造-项目6 弯管的逆向建模

一项目介绍一、项目介绍•管道是常见的建模特征，存在于大量的零件中。本项目通过空间弯曲管道的逆向建模，扩展柱体建模方式、新基准的构建方法，学习更多曲面建模命令和技巧，包括3D草图、样条曲线、扫描等。提升学生综合逆向建模能力。•了解基础曲面的作用。•了解几种面操作指令，如面填补、移动面、N等分，多点定义平面。•掌握通过3D草图中多段线搭配样条曲线绘制管道空间复杂中心线的方法。•培养学生鉴赏曲线美的能力和对传统文化的自豪感。项目描述学习目标一、项目介绍二预备知识二、预备知识基础曲面基础曲面命令可以检测提取常见的规则几何体，比如圆柱、圆锥、球体和圆环等。对于表面质量差的面片文件进行逆向建模时，与面片拟合搭配使用来对规则几何体进行逆向建模。面片拟合命令更多用于领域质量较好的非规则几何形状进行建模。1、基础曲面二、预备知识多段线：近似求解出管道中心线。2、管道绘制样条曲线：用光滑曲线较精确拟合多段线座表征的管道中心线条，作为后续扫描的引导线。二、预备知识2、管道绘制N等分平面：建立垂直曲线的基准平面，绘制横截面用于扫描草图。扫描：扫描草图沿引导线移动所占据的空间转化为实体。两大要素：草图、引导线二、预备知识3、面、线建立面填补：位于“模型”选项卡内，可以将闭合曲线围成的区域转化成封闭的平面。移动面：位于“模型”选项卡内，将已有的平面根据需要沿指定法向移动相应距离。分割面：位于“模型”选项卡内，用工具曲面将目标面进行分割。面（N等分）：位于“模型”选项卡内，沿曲线等距建立横截面。面（三个位置）：位于“模型”选项卡内，通过三个点确定一个平面。切割面：位于“模型”选项卡内，用工具曲面将实体一分为二，保留其中一部分。延长：位于“3D草图”选项卡内，用于将样条曲线等线条进行延伸。二、预备知识4、回转回转：位于“模型”选项卡内，如图所示。主要用途是，在建模过程中，对于表面质量较差的面片文件中的回转体部分进行建模，所需要的关键要素：（1）旋转轴线（2）旋转草图三项目实施三、项目实施导入→对齐→变换扫描数据→领域→自动分割步骤01-领域划分基础平面→圆柱→面填补→面片拟合→剪切曲面→面片草图→草图阵列→拉伸步骤02-法兰建模线→检索圆柱轴线→定义面→面片草图→正多边形→拉伸→草图→旋转→圆角步骤04-回转体建模多段线→3D草图→样条曲线→延长→平面（N等分）→面片草图→扫描步骤03-管道建模四创新设计四、创新设计

情境：需要将弯管安装在其它形式的法兰盘结构中，那么如何利用已经完成的逆向建模实体件，进行结构创新和修改实现这一需求？（1）导出弯管的局部特征或曲面；（2）SolidWorks进行管道模型的修饰；（3）新建管道口的法兰盘结构。五总结提高五、总结提高

本项目以弯管零件为载体进行了管道的逆向建模。通过实际项目的操作，丰富了柱体特征的逆向建模操作技巧，进一步拓展了关于建立面、线的更多种方法。学习了利用3D草图中多段线、样条曲线命令进行复杂空间曲线的逆向设计。锻炼了针对表面质量不好的数据进行建模的能力。（1）基础曲面包含常见的圆柱、圆锥、球体、块体，可以用于对于规则曲面的提取操作，再原数据表面质量低下的情形中很常用。（2）同一种特征的逆向设计实现方式不唯一，根据个人技巧掌握情况和实际情况灵活选取。（3）利用样条曲线拟合管道