CN107273639A - 一种利用逆向工程构建的进气管的方法 - Google Patents

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杜杰
陈鹏弯
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Abstract

本发明公开了一种利用逆向工程构建的进气管的方法，包括利用反求设备光学测量仪对原型产品实物进行光学三维扫描与测量，通过几何变换操作和布尔运算操作获取三维草图模型；以三维草图模型为基础，求解建立三维模型所需要的几何约束，然后将所需几何约束转化为测量要素，并完成测量要素的测量步骤规划与测量路径规划；用便携式坐标测量机，按求解获得的测量步骤与测量路径对实体零件进行测量；根据ANSYS软件对新产品分析结果，再对原型产品实物曲面模型进行裁剪和缝合，从而创建出零件的实体模型。该方法为结构实体零件提供精简而完整的测量要素及其测量路径规划，使结构实体零件的接触式逆向测量过程有明确的测量路径指导，易于实现。

Description

一种利用逆向工程构建的进气管的方法
技术领域
本发明涉及机械零件的计算机逆向工程造型技术领域，特别涉及一种利用逆向工程构建的进气管的方法。
背景技术
逆向工程是将产品实物原型转化为数字化模型的相关计算机辅助技术、数字化测量技术和几何模型重建技术的总称，是消化、吸收先进技术，实现新产品快速开发的重要技术手段。逆向工程技术在工业生产、科学研究和社会生活等诸多领域中有广泛的应用。
在工业生产中存在这样一批零件：其几何模型可以使用一组有限的实体基元，一组几何变换操作和一组布尔集合操作来表达，其中实体基元有球、直角六面体、圆柱体、圆锥体、正锥体等，几何变换操作为平移、比例、旋转，布尔几何操作包括交、并、差。这类零件称为结构实体零件。
对结构实体零件实行逆向工程技术，若直接运用现有的流程，首先要获取零件的形貌数据，若使用激光传感器，则可以快速获取零件的形貌数据，但可能存在以下问题：激光传感器获得的一般是海量的散乱点云数据，不易实现实时、准确、快速的数据处理；激光传感器的测量精度不高，且测量结果容易受到机械振动、系统噪声、光照和待测量零件表面粗糙度等因素的影响，可能因测量数据精度不足导致重建模型不合格；激光传感器不能获取深孔、凹槽等内部特征的形貌数据，可能因测量数据不完整导致重建模型部分特征的丢失。
若使用接触式传感器采集零件的形貌数据，则测量数据的精度很高，但可能存在以下问题：接触式测量速度慢，测量效率低下，若要获得较密集的测量数据则非常耗时；接触式测量过程没有明确测量要素的指导，数据采集过程存在一定的盲目性，若采集数据稀疏则容易遗漏恢复设计参数所必要的测量数据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用逆向工程构建的进气管的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提供了一种利用逆向工程构建的进气管的方法，包括以下步骤：
(1)利用反求设备光学测量仪对原型产品实物进行光学三维扫描与测量，通过几何变换操作和布尔运算操作获取三维草图模型；
(2)以三维草图模型为基础，求解建立三维模型所需要的几何约束，然后将所需几何约束转化为测量要素，并完成测量要素的测量步骤规划与测量路径规划；
(3)用便携式坐标测量机，按求解获得的测量步骤与测量路径对实体零件进行测量；
(4)生成原型实体模型并修改得到新产品的实体模型，用CATIA软件对原型产品实物曲面模型进行原型实体模型的重构，对尺寸进行修改获得新的产品实体模型；
(5)对新产品进行力学分析、模态分析、疲劳分析、可靠性分析和优化设计，利用ANSYS软件对新产品力学分析、模态分析、疲劳分析、可靠性分析和优化设计；
(6)根据ANSYS软件对新产品分析结果，再对原型产品实物曲面模型进行裁剪和缝合，从而创建出零件的实体模型。
较佳地，所述的几何变换包括平移、比例或旋转。
较佳地，所述的布尔运算包括交、并或差运算。
较佳地，所述的几何约束包括结构约束和尺寸约束。
本发明和现有技术相比，其优点在于：
本发明提供了一种利用逆向工程构建的进气管的方法，为结构实体零件提供精简而完整的测量要素及其测量路径规划，使结构实体零件的接触式逆向测量过程有明确的测量路径指导；无需设计复杂的海量数据处理算法，避开特征识别、设计参数还原等难以实时、正确、完整实现的环节，提高结构实体零件逆向工程模型重建的稳定性与可靠性；该方法算法简便，易于实现。
附图说明
图1为本发明提供的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种利用逆向工程构建的进气管的方法，包括以下步骤：(1)利用反求设备光学测量仪对原型产品实物进行光学三维扫描与测量，通过几何变换操作和布尔运算操作获取三维草图模型；(2)以三维草图模型为基础，求解建立三维模型所需要的几何约束，然后将所需几何约束转化为测量要素，并完成测量要素的测量步骤规划与测量路径规划；(3)用便携式坐标测量机，按求解获得的测量步骤与测量路径对实体零件进行测量；(4)生成原型实体模型并修改得到新产品的实体模型，用CATIA软件对原型产品实物曲面模型进行原型实体模型的重构，对尺寸进行修改获得新的产品实体模型；(5)对新产品进行力学分析、模态分析、疲劳分析、可靠性分析和优化设计，利用ANSYS软件对新产品力学分析、模态分析、疲劳分析、可靠性分析和优化设计；(6)根据ANSYS软件对新产品分析结果，再对原型产品实物曲面模型进行裁剪和缝合，从而创建出零件的实体模型。
进一步地，所述的几何变换包括平移、比例或旋转。
进一步地，所述的布尔运算包括交、并或差运算。
进一步地，所述的几何约束包括结构约束和尺寸约束。
综上所述，本发明实施例提供的一种利用逆向工程构建的进气管的方法，包括以下步骤：利用反求设备光学测量仪对原型产品实物进行光学三维扫描与测量，通过几何变换操作和布尔运算操作获取三维草图模型；以三维草图模型为基础，求解建立三维模型所需要的几何约束，然后将所需几何约束转化为测量要素，并完成测量要素的测量步骤规划与测量路径规划；用便携式坐标测量机，按求解获得的测量步骤与测量路径对实体零件进行测量；生成原型实体模型并修改得到新产品的实体模型，用CATIA软件对原型产品实物曲面模型进行原型实体模型的重构，对尺寸进行修改获得新的产品实体模型；对新产品进行力学分析、模态分析、疲劳分析、可靠性分析和优化设计，利用ANSYS软件对新产品力学分析、模态分析、疲劳分析、可靠性分析和优化设计；根据ANSYS软件对新产品分析结果，再对原型产品实物曲面模型进行裁剪和缝合，从而创建出零件的实体模型。该方法为结构实体零件提供精简而完整的测量要素及其测量路径规划，使结构实体零件的接触式逆向测量过程有明确的测量路径指导；无需设计复杂的海量数据处理算法，避开特征识别、设计参数还原等难以实时、正确、完整实现的环节，提高结构实体零件逆向工程模型重建的稳定性与可靠性；该方法算法简便，易于实现。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种利用逆向工程构建的进气管的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)利用反求设备光学测量仪对原型产品实物进行光学三维扫描与测量，通过几何变换操作和布尔运算操作获取三维草图模型；
(2)以三维草图模型为基础，求解建立三维模型所需要的几何约束，然后将所需几何约束转化为测量要素，并完成测量要素的测量步骤规划与测量路径规划；
(3)用便携式坐标测量机，按求解获得的测量步骤与测量路径对实体零件进行测量；
(4)生成原型实体模型并修改得到新产品的实体模型，用CATIA软件对原型产品实物曲面模型进行原型实体模型的重构，对尺寸进行修改获得新的产品实体模型；
(5)对新产品进行力学分析、模态分析、疲劳分析、可靠性分析和优化设计，利用ANSYS软件对新产品力学分析、模态分析、疲劳分析、可靠性分析和优化设计；
(6)根据ANSYS软件对新产品分析结果，再对原型产品实物曲面模型进行裁剪和缝合，从而创建出零件的实体模型。
2.如权利要求1所述的一种利用逆向工程构建的进气管的方法，其特征在于，所述的几何变换包括平移、比例或旋转。
3.如权利要求1所述的一种利用逆向工程构建的进气管的方法，其特征在于，所述的布尔运算包括交、并或差运算。
4.如权利要求1所述的一种利用逆向工程构建的进气管的方法，其特征在于，所述的几何约束包括结构约束和尺寸约束。
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