快速成型与快速模具制造技术及其应用(第3版)第七章快速成型技术中的数据处理ppt课件.ppt

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1、第七章快速成型技术中的数据处理快速成型与快速模具制造技术及其应用快速成型的制作需要前端的CAD数字模型来支持，也就是说，所有的快速成型制造方法都是由CAD数字模型来直接驱动的。来源于CAD的数字模型必须处理成快速成型系统所能接受的数据格式而且在原型制作之前或制作过程中还需要进行叠层方向的切片处理。此外，样件反求以及来源于CT等的医学模型等的数据都需要转换成CAD模型或直接转换成RP系统可以接收的数据。因此，在快速成型技术实施之前以及原型制作过程中需要进行大量的数据准备和处理工作，数据的充分准备和有效的处理决定着原型制作的效率、质量和精度。因此，在

2、整个快速成型技术的实施过程中，数据的准备是必须的，数据的处理是十分必要和重要的。第七章快速成型技术中的数据处理STL数据文件及处理三维模型的切片处理CAD三维模型的构建方法123STL数据编辑与处理软件MagicsRP4CT图像数据处理软Mimics5第七章快速成型技术中的数据处理目前，基于数字化的产品快速设计有两种主要途径：一种是根据产品的要求或直接根据二维图纸在CAD软件平台上设计产品三维模型，常被称为概念设计；另一种是在仿制产品时用扫描机对已有的产品实体进行扫描，得到三维模型，常被称为反求工程。两种常用的产品设计思路如图7-1所示。第一节CA

3、D三维模型的构建方法图7-1基于数字化产品快速设计基本途径1.1概念设计目前产品设计已经大面积地直接采用计算机辅助设计软件来构造产品三维模型，也就是说，产品的现代设计已基本甩脱传统的图纸描述方式，而直接在三维造型软件平台上进行。目前，几乎尽善尽美的商品化CAD/CAM一体化软件为产品造型提供了强大的空间，使设计者的概念设计能够随心所欲，且特征修改也十分方便。目前，应用较多的具有三维造型功能的CAD/CAM软件主要有Unigraphics、Pro/Engineer、Catia、Cimatro、Delcam、Solidedge、MDT等。随着计算机硬件

4、的迅猛发展，许多原来基于计算机工作站开发的大型CAD/CAM系统已经移植于个人计算机上，也反过来促进了CAD/CAM软件的普及。第一节CAD三维模型的构建方法第一节CAD三维模型的构建方法一般来说，从事快速成型研究与服务的机构和部门都已经配备了三维设计手段，一般的设计开发部门也逐渐地由传统的2D设计发展到3D上来。下表给出的是1995年日本几家从事RP服务的公司所服务的客户的设计来源是否采用3D设计的统计。第一节CAD三维模型的构建方法1.2反求工程新产品开发过程中的另一条重要路线就是样件的反求。反求工程技术（ReverseEngineering，

5、RE）又称逆向工程技术，是20世纪80年代末期发展起来的一项先进制造技术，是以产品及设备的实物、软件(图纸、程序及技术文件等)或影像(图片、照片等)等作为研究对象，反求出初始的设计意图，包括形状、材料、工艺、强度等诸多方面。简单说，反求就是对存在的实物模型或零件进行测量并根据测量数据重构出实物的CAD模型，进而对实物进行分析、修改、检验和制造的过程。反求工程主要用于已有零件的复制、损坏或磨损零件的还原、模型精度的提高及数字化模型检测等。第一节CAD三维模型的构建方法反求工程技术不是传统意义上的“仿制”，而是综合应用现代工业设计的理论方法、生产工程学

6、、材料学和有关专业知识，进行系统地分折研究，进而快速开发制造出高附加值、高技术水平的新产品。反求工程对于难以用CAD设计的零件模型以及活性组织和艺术模型的数据摄取是非常有利的工具，对快速实现产品等的改进和完善或参考设计具有重要的工程应用价值。尤其是该项技术与快速成型技术的结合，可以实现产品的快速三维拷贝，并经过CAD重新建模修改或快速成型工艺参数的调整，还可以实现零件或模型的变异复原，如图7-2所示。第一节CAD三维模型的构建方法图7-2反求工程技术应用开发流程图第一节CAD三维模型的构建方法反求的主要方法有三坐标测量法、投影光栅法、激光三角形法、

7、核磁共振和CT法以及自动断层扫描法等。常用的扫描机有传统的坐标测量机（CoordinateMeasurementMachine—CMM）、激光扫描机（LaserScanner）、零件断层扫描机（CrossSectionScanner）以及CT（ComputerTomography）和MRI（MagneticResonanceImaging）等。采用反求工程方法进行产品快速设计，需要对样品进行数据采集和处理，具体内容如图所示。反求工程中较大的工作量就是离散数据的处理。一般来说，反求系统中应携带具有一定功能的数据拟合软件，或借用常规的CAD/CAM软件

8、UGII、Pro/E等，也有独立的曲面拟合与修补软件如Surfacer等。第一节CAD三维模型的构建方法图7-3反求工程中