《逆向工程技术》实验指导书

1、逆向工程技术实验指导书http:/www.Bai /小佛毛/大学2013年09月目录实验1专用逆向工程技术软件的认知实验3实验二维扫描仪的识别5实验3三维扫描仪的应用6实验四维CAD模型重构实验7实验5层实体制造技术的应用8实验6熔融沉积制造技术的应用10实验1专用逆向工程技术软件的认知实验一、实验目的精通专用逆向工程软件Geomagic Studio的主要功能、应用界面和工作流程。二、实验设备1 .一台微机2、专用逆向工程技术软件Geomagic Studio；三、实验内容精通专用逆向工程软件Geomagic Studio的主要功能、应用界面和工作流程。四、实验程序浏览Geo

2、magic主页: http:/www. G，了解专用逆向工程技术软件Geomagic Studio的主要功能。由美国Raindrop公司制造的逆向工程和三维检查软件Geomagic Studio，能够根据扫描得到的点云数据简单地制作完美的多边形模型和网格，并能够自动转换为NURBS曲面。 这个软件也是Imageware以外应用最广泛的逆向工程。 Geomagic Studio主要由Qualify、Shape、Wrap、Decimate和Capture五个模块组成。这个软件的主要功能如下所示(1)将点云数据自动转换为多边形。(2)快速减少多边形数(Decimate )。(3

3、)将多边形变换为NURBS曲面。(4)曲面分析(公差分析等) 。(输出符合CAD/CAE/CAM的文件格式(IGS、STL、DXF等)。2 .注册用户名，打开专用逆向工程技术软件Geomagic Studio，熟悉其应用界面和工作流程。2.1逆向工程技术软件Geomagic Studio的应用接口1 )视图窗口:显示在模型导航器中选择的对象。2 )菜单栏:提供与所有应用程序相关的命令界面。3 )工具栏:包含一般命令快捷方式的图标。4 )管理导航:包含控制和启动的目录5 )使用信息:该区域提供与模型、包含箱和存储器使用有关的信息。6 )坐标系标志:表示当前模型相对于世界坐标系的位置方向。7 )状

4、态文本:提供系统在运行中或用户可执行的任务信息。8 )进度条:显示一个操作完成的程度。9 )在时刻:显示系统时刻。2.2逆向工程技术软件Geomagic Studio的工作流程(1)点阶段(点阶段)(2)转变阶段(Wrap Phase )(3)多边形阶段(Polygon Phase )(4)成形阶段(Shape Phase )(5)转变阶段(CAD Phase )五、实验结果和分析1 .简要描述了专用逆向工程软件Geomagic Studio的主要功能、应用界面和工作流程。2、分析专用逆向工程技术软件与Pro/E、UG等通用三维建模软件的差异。实验二维扫描仪的认识一、实验目的非接触激光三维扫描

5、仪的结构识别。二、实验设备1 .一台美能达激光三维扫描仪vivid 9i2 .多边编辑工具软件三、实验内容认识三维激光扫描的硬件和软件构成，了解激光扫描的基本原理四、实验原理认识三维激光扫描的硬件和软件结构，了解激光扫描的基本原理激光三角测距原理。 即，从光源孔射出水平的激光束扫描物体的激光线经过旋转平面镜的作用，改变角度，在使激光线发射到物体的表面的物体的表面反射激光，根据各个激光由CCD传感器收集到1帧的数据的物体的表面的形状五、实验程序1 .认识三维激光扫描的硬件和软件结构2 .了解激光扫描的基本原理六、实验结果和分析1 .简要叙述三维激光扫描器的工作原理。2 .简单叙述激光三维扫描仪v

6、ivid 9i的硬件和软件的构成。实验三维扫描仪的应用一、实验目的非接触激光的三维扫描仪的操作。二、实验设备1 .一台美能达激光三维扫描仪vivid 9i2 .多边编辑工具软件三、实验原理激光扫描的基本原理-激光三角测距原理。 即，从光源孔射出水平的激光束扫描物体的激光线经过旋转平面镜的作用，改变角度，在使激光线发射到物体的表面的物体的表面反射激光，根据由CCD传感器收集到1帧的数据的物体的表面的形状四、实验程序1 .数据测量1 )调整三维扫描仪和被测定物间的距离，通常在0.5m2m之间。2 )调整三脚架，使三维扫描仪保持适当的高度和倾斜度，进行锁定。3 )接通主机电源，拆下激光窗盖和镜头盖，

7、按下任意键，显示菜单画面，对激光扫描仪工作进行说明。4 )启动计算机，启动polygon editing tool软件，选择vivid 9i扫描仪，单击“File-Import-Digitizer-Option”选项进行扫描设置。5 )点击5)file-import-digitizer-onescan打开对话框，选择了扫描目标后，点击AF、scan按钮开始聚焦、扫描，点击store按钮保存数据。6 )调整扫描角度，多次扫描。7 )把多次扫描的数据连接起来进行拟合。8 )裁断，去除废弃点。2 .三维建模利用相应的专业软件对测量数据进行处理、成型，可以得到被测量物的三维模型。五、实验结果和分析1

8、.简要叙述三维激光扫描仪的数据测量和三维建模的大致步骤。实验四维CAD模型重建实验一、实验目的通过使用Geomagic Studio软件进行曲面重构示例1和2的练习，掌握Geomagic Studio软件进行三维CAD模型重构的方法。二、实验设备1.1台微机，专用逆向工程技术软件Geomagic Studio2 .专用逆向工程技术软件Geomagic Studio。三、实验内容和程序1 .曲面重构示例11.1打开geomagic studio软件界面，查看模型1.2修复交叉多边形1.3填充孔1.4利用基准面修剪边界1.5编辑边界曲线1.6缩小多边形1.7光顺处理1.8曲面重构2 .曲面重构示例

9、2打开2.1geomagicstudio软件界面， 检查模型检查2.2交叉三角形2.3填充孔2.4边界2.5快速减少三角形数2.6进入光顺三角形数据模型2.7形状生成2.8四边形片2.9建立确定数量的片2.10片编辑2.11NURBS曲面四、实验结果和分析简要叙述基于Geomagic Studio软件的三维CAD模型重构步骤。分析Geomagic Studio软件三维CAD模型重建的优缺点。实验五层实体制造技术的应用一、实验目的使用专业的三维造型软件构建产品模型，检查和修复产品模型，完成切片处理，用HRP-IIA LOM高速成型机对产品模型进行加工。 本实验使学生了解分层实体制造快速成形制造流

10、程，了解分层实体制造快速成形制造流程的原理和特征。二、实验设备1.1台1.HRP-IIA LOM高速成型机三、实验原理使用激光和加热辊，根据分层模型得到的数据，将单面涂有热熔粘接剂的纸片、塑料带、金属带等箔带切断成要用激光束制作的样品的内外轮廓，将加热切断的层和下面被切断的层像这样对每个层反复进行切断、粘接，最终会重叠在整个原型上。 分层实体的制造过程的原理如图5-1所示图5-1 LOM的工艺原理四、实验程序认识HRP-IIA LOM高速成型机的典型结构，精通机床各部分的名称和功能2 .接通电源3 .接通基础开关，按调试按钮，启动计算机4 .运行程序，接通强电，接通加热器，根据材料设定加热温度

11、5 .检索准备好的*. Stl文件，设定制造参数，进行模拟制造6 .模拟顺利地选择制造菜单，开始制造过程7 .模型完成后，关闭加热器，关闭强电，关闭系统和机床电源8 .模型冷却后，从桌子上取下来，用专用工具去除废料。五、实验结果和分析1 .根据试制的样机分析LOM成形工艺的优缺点。实验6熔融沉积制造技术的应用一、实验目的使用专业的三维建模软件构建产品模型，检查和修复产品模型，完成切片处理，用Vantage xa FDM高速成型机加工产品模型。 本实验使学生了解熔融沉积制造的快速成形制造过程，了解熔融沉积制造快速成形制造过程的原理和特征。二、实验设备1.Vantage xa FDM高速成型机1台

12、三、实验原理使用热熔头，通过模型的分层数据控制路径挤出半流动状态的材料流体，在规定的位置堆积、凝固成形，逐层堆积、凝固后形成整体原型。 FDM的工艺原理如图6-1所示图6-1 FDM的工艺原理四、实验程序1 .认识FDM高速成型机的典型结构，熟悉机床结构各部分的名称和功能。2 .数据准备1 )零件的三维CAD建模，生成STL文件(使用Pro/E、UG、SolidWorks、AutoCAD等软件)2 )选择成形方向，进行参数设定3 )将STL文件分层，启动INSIGRT软件，根据样机的要求设定相关的硬件参数，将想要选择的STL文件分层，进行支撑物、喷射路径等编辑操作，保存为*. cmb文件。3 .制作样品1 )启动样机，根据材料设定工作温度。2 )充电和充电测试。3 )启动软件，追加*. cmb文件，电脑自动向机器传输文件指令。 输入开始级别和结束级别的级别数。 单击Start，开始估计建模时间。 然后，开始扫描成形原型。4 )降低设备的温度原型创建完成后，请关闭系统。的。 要充分冷却系统，至少30分钟后关闭散热和总开关按钮。5 )零件保温零件加工结束后，放下桌子，把原型留在成形室，把薄