(基于逆向工程技术的爬行士兵外壳模具设计开题报告

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1、毕业设计(论文)开题报告题目：基于逆向工程技术的爬行士兵玩具外壳模具设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导老师：2011年1月10日毕业设计（论文）开题报告基于逆向工程技术的爬行士兵玩具外壳模具设计0引言爬行士兵玩具外壳是按照人体外形而设计的，其外观要求设计精美，曲线玲珑浮凸，外表光滑，边缘不带毛刺、飞边等缺陷，且外壳壁厚要均匀。若采用传统的设计方法不仅生产周期长，生产成本高，而且产品质量也无法得到保证。逆向工程技术的产生，并随着他的不断发展，为我们设计该类型的玩具外壳提供了很好的理论和技术基础，爬行士兵外壳

2、由很多不规则的光滑曲面构成，要实现其模具的精确加工，我们可以利用逆向工程技术，应用UG等三维软件，对其进行曲面建模，并生成相应的刀路，从而实现其精确加工，采用逆向工程技术不仅可以保证产品的质量要求，而且可以大大缩短生产周期，提高模具生产效率，降低模具制造成本[1]。1逆向工程技术的概念及其特点逆向工程（ReverseEngineering），又称反求工程或反求设计,是将已有的产品模型或实物模型转化为工程设计和概念模型，在此基础上对已有的产品进行解剖、深化和再创造，是对已有设计的设计。首先通过测量扫描仪以及各种先进的数据处理手段获得产品实物信

3、息，然后充分利用成熟的CAD/CAM技术快速、准确地建立实体数学几何模型，在工程分析的基础上，数控加工出产品模具，最后制成产品，实现从设计到载生产的过程。逆向工程起源于精密测量和质量检测，它是设计下游向设计上游反馈信息的回路。传统的产品实现通常是从概念设计到图样，再制造产品。而逆向工程则是根据已知的模型，利用3D数字化测量仪器准确、快速地测量出产品的轮廓坐标值，并构建曲面，经编辑、修改后，将图档转至一般的CAD/CAM系统，再由CAM所产生的刀具的NC加工路径送至CNC加工机制作所需模具的过程。其主要内容包括：数据获取、数据处理和曲面重构。

4、在模具制造和加工过程中经常需要通过反复试冲和修改模具型面方可得到最终符合要求的模具。利用逆向工程技术将最终符合要求的模具测量并发球出其CAD模型，就利用这一CAD模型快速的生成加工程序，制造出所需模具。这样可以大大减少模量，缩短生产周期，提高模具生产效率，降低模具制造成本[2]。2.逆向工程技术的应用制造业领域内逆向工程有广泛的应用背景。在某些情形下，需要将实物模型转化为CAD模型：（1）对于某些复杂的曲面，用现有的计算机辅助设计技术无法满足设计要求，需要用逆向工程将这些实物模型转换为CAD模型。（2）外形设计师倾向于使用产品的比例模型，可

5、用逆向工程将这些比例模型用数学模型表达，通过比例运算得到的真实尺寸的CAD模型。（3）由于科学发展水平的限制，往往需要通过反复试验来确定零件的形状，对于最终符合要求的模型，可以采用逆向工程反求出其CAD模型，这样可以大大提高模具生产效率，降低模具制造成本。（4）艺术品、考古文物复制。（5）人体中额骨头和关节等的复制、假肢制造。（6）特种服装、偷窥，的制造要以使用这的身体为原始设计依据，此时，需首先建立人体的几何模型。（7）在RPM的应用中，采用逆向工程技术可以方便的对快速原型制造的原形产品进行快速、准确的测量，找出产品设计的不足，进行重新设

6、计，经过反复多此迭代可是产品完善[3、4]。3模具逆向工程常用软件概述GeomagicStudio是由美国雨滴公司研发的逆向工程应用软件，它以先进的数学模型、曲面构建理论为基础，能快速地整理曲面点云数据自动产生网格，可构建任意复杂的精确曲面模型，创造从原型曲面测量点云到多边形数据的高品质三维模型产品。其主要功能有:特征线自动搜寻;特征线分析对比;横切截面轮廓线获取;新点坐标数据处理技术;可按曲率差异分割模型的特征线;按曲率连续填补破洞;可自动还原NURBS曲面边界合并到新的扫描测量数据中;边线处理使圆角边自动锐化;提供多边面处理技术,通过系

7、统自动　计算各面交线,可建构成尖角效果;处理后的点云数据能以IGS格式输出到主流CAD/CAM系統中[5]。Geomagic中曲面片的划分是做好曲面的关键，它是以曲面分析为基础的。曲面不能分的太小，否则得到的曲面太碎；曲面片也不能分得过大，否则不能很好地捕捉到点云的形状，得到的曲面质量也较差。构建曲面片时，应使每一块曲面片的曲率变化尽量均匀，使每一块曲面片尽量为四边曲面，这样拟合曲面时就能够更好地捕捉到点云的外形，降低拟合误差[6]。UGNX是美国UGS公司推出的CAD/CAE/CAM一体化软件，它具有强大的实体造型，曲面造型功能。在设计过

8、程中还可以进行有限元分析、动力学分析，玩成产品概念设计、模型建立，性能分析和运动分析、加工刀路额生成等整个产品的生产过程，实现真正意义上的无纸化生产。UG的CAM模块提供了交互式