逆向工程在塑料玩具生产的应用设计

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1、广东机电职业技术学院毕业设计（论文）毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目:逆向工程在塑料玩具生产的应用专业:班级:学生姓名:学号:指导教师:上交时间:15广东机电职业技术学院毕业设计（论文）目　　录摘要2第1章逆向工程应用简述31.1逆向工程的结构31.2逆向工程的社会背景4第2章模型数据采集52.1坐标数据采集方法52.2激光三坐标扫描仪介绍5第3章逆向工程应用关键环节63.1Pro/ENGINEER软件介绍63.2Pro/ENGINEER曲面建模63.3玩具产品建模方法7第4章塑料玩具生产设计简介94.1Surfacer软件应用94.2Pr

2、o/ENGINEER软件应用11结束语13参考文献1415广东机电职业技术学院毕业设计（论文）摘要塑料玩具的发展主要是从玩具的造型和智能化两个方向，逆向工程在玩具快速成型和曲面造型构建得到广泛应用。本文介绍逆向工程在塑料玩具生产设计的流程和实现方法。着重从模型来源，模型数字化，Pro/ENGINEER曲面建模等方面入手，强调逆向工程在塑料玩具生产中应用的现实意义。关键词：逆向工程；Surfacer；Pro/ENGINEER；塑料玩具15广东机电职业技术学院毕业设计（论文）第1章逆向工程应用简述在塑料玩具产品的设计过程中，为了使产品更为美观或实现某

3、些特殊的性能要求，要求其外表面光顺而富于变化，通常此类产品是由复杂的自由曲面拼合而成的，由于在概念设计阶段很难用严密统一的数字语言来描述，故而许多塑料玩具产品的初始模型必须通过对事先造出的泥制或木制的模型进行测量，再以此为依据，反求出实物模型。这种以实物模型为依据来生成几何模型的设计方法即为逆向工程。1.1逆向工程的结构随着测量仪的普及、精度的提高，以及工业越来越强调美学、效率、个性化设计，逆向工程以其先进的技术、快捷的方式、完美的造型而广泛应用于众多的领域，如在汽车、航空、家电、雕塑等行业，随处可见造型优美的反求产品。现在反求技术正被越来越多的

4、人看好，而且已由贵族技术转向平民化，表现出了巨大的经济前景。如图1-1所示，给出了一个比较完整的逆向工程的结构示意图。模型数字化数据预处理特征提取数据分割曲面重构三角形网格快速成型数控加工系统CAD/CAM系统图1-1逆向工程的结构示意图15广东机电职业技术学院毕业设计（论文）1.2逆向工程的社会背景进入新世纪以来，世界范围内的竞争将日趋激烈，尤其是工业领域的竞争更加白热化，市场对产品设计的要求也发生了根本的变化，多品种，小批量替代了少品种大批量的传统生产模式，这就导致了要求降低产品、缩短设计和生产周期、提高产品质量。反求设计方法在与传统设计方法

5、相结合的同时，还与计算机辅助测量技术、CAD技术等紧密地联系在一起。反求设计中往往会遇到一些复杂的零部件，一般不能直接建立CAD模型，必须借助于先进的计算机辅助测量技术（三维扫描技术）来获取零部件的3D数据，并经过计算机处理之后，进行CAD建模，然后在此基础上进行创新设计。反求工程作为对已有产品进行数据测量拟合、分析、改进设计，实现新产品开发的一种最佳手段，比从设计概念完成产品的开发的路要捷径的多，因而有效地支持了新产品响应市场的速度。可以输出快速原型制作及模具加工的多种数据格式，支持客户的不同用途。三维扫描仪(三坐标测量)点云数据(三坐标数据)

6、反求工程软件或其他CAD三维实体数据进一步设计修改NURBS曲面数CAM加工STL数据快速成型目前，与这种从实物样件获取产品数学模型相关的技术，已发展为CAD/CAM系统中的一个相对独立的研究领域，即“反求工程”(ReverseEngineering)，或称反向工程、逆向工程等。如图1-2所示，为其示意图。图1-2逆向工程的结构示意图15广东机电职业技术学院毕业设计（论文）第2章模型数据采集2.1坐标数据采集方法坐标数据采集是逆向工程中的第一个环节，是数据处理、模型重建的基础。现有的数据采集方法大概可以分为以下面几类：1）简单工具的手工测量；2）

7、机械三坐标测量机测量的有序点数据；3）激光、数字成像的三坐标测量数据，即大批量、无序的点云数据。2.2激光三坐标扫描仪介绍目前最流行的模型数据采集方法是激光三坐标扫描仪测量数据。三维扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对物体空间外形和结构进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。高速三维扫描及数字化系统在反求工程中发挥着巨大作用，该系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具的研制制造周期。三维扫

8、描技术能实现非接触测量，且具有速度快、精度高的优点。而且其测量结果能直接与多种软件接口，这使它在CAD、CAM、CIMS等技术应用日益普