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1、CopyCAD在香水瓶逆向反求中的使用技巧作者：张梅林 任立奎 王东明 | 阅读次数：507 转自：CAD/CAM与制造业信息化 时间：2005年4月15日13:53 本文介绍了逆向工程的概念和CopyCAD这个优秀的逆向工程软件，并主要介绍了CopyCAD在香水瓶逆向反求中的使用技巧和经验。 在当今市场经济瞬息万变的环境下，能否快速地生产出合乎市场要求的产品已经成为企业成败的关键，而往往我们都会遇到这样的难题，就是客户给你的只有一个实物样品或手板模型，没有二维工程图纸或三维的CAD数据，工程人员没法得到准确的尺寸，制造模具就更无从谈起。另外一方面，随着测量技术的不断发展和对产品检测要求的提高
2、，测量机也广泛地用于企业的质量检测部门。逆向工程成为满足这一需求的利器。 逆向工程（Reverse Engineering）也称反求工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行数据采集，根据测量数据进行计算机三维模型重建过程的总称。逆向工程的基本准则，逆向（反求）处理结果的保型性（几何模型的精度）是最基本、最主要的要求。逆向工程系统对3D模型处理的便捷性是另一个非常重要的内容。与传统的设计制造方法不同，逆向工程是在没有设计图纸或图纸不完整，而有样品的情况下，利用激光、照相仪或CMM设备来测量样品表面数据或轮廓外形，加以点数据处理、三角片实体创建、三 维实体模型重构，然后通过CAM系统进行数控编程
3、，直至利用CNC加工机床或快速成型机来制造产品。 CopyCAD是英国DELCAM公司的逆向工程模块，是世界上最优秀的逆向工程软件之一。它可接受来自三坐标测量机和激光扫描仪等的数据，快速编辑数字化数据，快速创建出高质量、复杂的表面。该系统能完全控制表面边界的选择，自动形成符合规定公差的平滑、多面块曲面，并能很好地保证相邻表面之间相切的连续性。CopyCAD可以同时输出三角片和曲面，是一个双输出系统，成功地解决了逆向工程烦琐、耗时的问题，可节省时间70%90%，为汽车行业，塑胶工业等领域开辟出快速逆向的新道路。下面笔者利用给一家客户做的香水瓶的过程，介绍一下使用CopyCAD的使用技巧和经验。
4、把采集的香水瓶的点云数据读入到CopyCAD中，如图1所示，然后利用无序扫描三角化向导生成高精度的三角片数据。CopyCAD支持多种测量机的数据格式，包括ASCII、G-代码、CMM、Iges、雷尼绍MOD文件、3D Scanner文件、激光扫描数据、STL等等。CopyCAD提供了多种由点生成高精度三角片实体模型的方式，这些点可以是由单向有序平行扫描、多向有序平行扫描、闭合有序平行扫描、无序点扫描等生成的。三角片实体模型可以读入到Delcam的另外一个模块在支持2轴到5轴的专业加工软件PowerMILL中直接进行数控编程。图1 香波瓶的点云数据 利用CopyCAD中的整理三角形的高级功能对该
5、香水瓶局部粗糙的三角片进行精细处理，整理三角形，按公差增加额外的三角形到模型中，并保证增加的三角形与相邻的三角形保持切矢连续关系。如图23所示，香水瓶局部的三角形整理后更精细了。图2 细化三角片前图3 细化三角片后 利用CopyCAD中交互三角形的高级功能对该香水瓶的局部位置进行光顺和修磨。交互三角形功能中还提供了一个擦除工具，可以擦除任何已发生的改变。如图45所示，局部有缺陷的位置经光顺和修磨后表面质量大大提高。图4 STL实体模型光顺前图5 STL实体模型光顺后 利用CopyCAD中的摹仿变形三角形的高级功能对该香水瓶的尺寸进行修改。摹仿变形功能可以通过旋转、移动或缩放指定区域的方法来变换
6、模型的一个指定区域，此新功能在实际工作中有很多地方都可用到，从压缩或扩展区域到凹陷和反弹补偿，都可以通过修改一个区域并调配连接其余模型的其他区域来实现。 特征线的提取和曲面的构造。特征线的提取是整个曲面重构的关键，根据该模型的特点，可以利用CopyCAD提供的强大的构造线功能来提取。CopyCAD可以利用模型的外轮廓生成特征线；可以由不连续的边缘生成特征线；可以由任意点生成特征线等。利用生成的特征线，使用CopyCAD中的曲面造型向导构建出香水瓶的曲面（如图6），CopyCAD也提供了Surface模块，集成了设计软件的曲面造型和曲面编辑功能，利用特征线直接来构造曲面，并可以对曲面进行光顺、倒角等。图6 最终香水瓶的全图 在CopyCAD中创建完香水瓶的曲面模型后，用CopyCAD的误差分析功能，比较分析重构的三维模型和扫描的点云之间的偏差。通过用彩色云图将差异显现出来，很直观地就可以了解到曲面与点云之间的差异值。 逆向工程技术在产品研究开发中是一项开拓性、实用性和综合性很强的技术。采用CopyCAD的逆向工程技术，不仅能够快速得到实物的精确数字模型复制品，而且还可以进一步修改并生成新的数学模型和产品工程图，从而使对产品的消化吸收和二次开发工作准确快捷。使用CopyCAD，不但缩短了我们的产品开发周期，而且大大提高了产品创新的成功率。(编辑：zhaozh)
CopyCAD在香水瓶逆向反求中的使用技巧
