逆向综合项目工程关键技术试验参考指导书.doc

逆向工程技术实验指引书 xxxxx 学 院09月目 录实验一 专用逆向工程技术软件认知实验3实验二 三坐标扫描仪结识5实验三 三坐标扫描仪应用6实验四 三维CAD模型重构实验7实验五 分层实体制造技术应用8实验六 熔融沉积制造技术应用10实验一 专用逆向工程技术软件认知实验一、实验目熟悉专用逆向工程技术软件Geomagic Studio重要功能、应用界面和工作流程。二、实验设备1微机一台；2专用逆向工程技术软件Geomagic Studio；三、实验内容熟悉专用逆向工程技术软件Geomagic Studio重要功能、应用界面和工作流程。四、实验环节1、浏览Geomagic公司网页：http:/www. G，理解专用逆向工程技术软件Geomagic Studio重要功能。由美国 Raindrop (雨滴)公司出品逆向工程和三维检测软件 Geomagic Studio 可容易地从扫描所得点云数据创立出完美多边形模型和网格，并可自动转换为 NURBS 曲面。该软件也是除了 Imageware 以外应用最为广泛逆向工程软件。Geomagic Studio 重要涉及 Qualify、Shape、Wrap、Decimate、Capture 五个模块。该软件重要功能涉及：（1）自动将点云数据转换为多边形(Polygons) 。（2）迅速减少多边形数目(Decimate) 。（3）把多边形转换为 NURBS 曲面 。（4）曲面分析(公差分析等) 。（5）输出与 CAD/ CAE / CAM 匹配文献格式(IGS、STL、DXF等) 。2、注册顾客名，然后打开专用逆向工程技术软件Geomagic Studio熟悉其应用界面和工作流程。2.1 逆向工程技术软件Geomagic Studio应用界面1)视图窗口：显示模型导航器中被选中物体对象。2)菜单条：提供所有应用过程中所涉及命令接口。3)工具栏：包括惯用命令快捷方式图标。4)管理导航器：包括控制和引导目录5) 使用信息:该区域提供关于模型、包容盒及内存使用信息状况。6) 坐标系标志:显示相对于世界坐标系现模型位置方向。7) 状态文本:提供系统正在进行或顾客可以执行任务信息。8) 进度条:显示一种操作完毕限度。9) 时间:显示系统时间。2.2 逆向工程技术软件Geomagic Studio工作流程（1）点阶段（Points Phase）（2）过渡阶段（Wrap Phase）（3）多边形阶段（Polygon Phase）（4）成形阶段（Shape Phase）（5）过渡阶段（CAD Phase）五、实验成果及分析1简述专用逆向工程技术软件Geomagic Studio重要功能、应用界面和工作流程。2分析专用逆向工程技术软件和Pro/E、UG等通用三维造型软件区别。实验二 三坐标扫描仪结识一、实验目非接触式激光三维扫描仪构造认知。二、实验设备1美能达激光三维扫描仪vivid 9i一台；2polygon editing tool软件；三、实验内容结识三维激光扫描软硬件构成，理解激光扫描基本原理四、实验原理结识三维激光扫描软硬件构成，理解激光扫描基本原理-激光三角测距原理。即光源孔发射出一束水平激光束扫描物体；激光线通过旋转平面镜作用，变化角度，使得激光线发射到物体表面；物体表面反射激光束，每一条激光线都通过CCD传感器采集成一帧数据；依照物体表面不同形状，每条激光线反射回来信息中就包括了物体表面形状和颜色数据信息。五、实验环节1结识三维激光扫描软硬件构成2理解激光扫描基本原理六、实验成果及分析1简述三维激光扫描仪工作原理。2简述激光三维扫描仪vivid 9i软硬件构成。实验三 三坐标扫描仪应用一、实验目非接触式激光三维扫描仪操作。二、实验设备1美能达激光三维扫描仪vivid 9i一台；2polygon editing tool软件；三、实验原理激光扫描基本原理-激光三角测距原理。即光源孔发射出一束水平激光束扫描物体；激光线通过旋转平面镜作用，变化角度，使得激光线发射到物体表面；物体表面反射激光束，每一条激光线都通过CCD传感器采集成一帧数据；依照物体表面不同形状，每条激光线反射回来信息中就包括了物体表面形状和颜色数据信息。四、实验环节1数据测量1）调节三维扫描仪与被测物体之间距离，普通在0.5m2m之间。2）调节三角架，使三维扫描仪具备适当高度和倾斜度，并锁紧。3）打开主机电源，摘下激光窗盖和镜头盖，按下任意键，显示菜单屏，阐明激光扫描仪可以开始工作。4）打开计算机，启动polygon editing tool软件，选取vivid 9i 扫描仪，单击File-Import-Digitizer-Option 选项，进行扫描设立。5）单击File-Import-Digitizer-One Scan，打开对话框,选定扫描目的后，依次单击AF、scan按钮，开始对焦、扫描，然后单击store按钮，存储数据。6）调节扫描角度，多次扫描。7）对多次扫描数据进行拼接、拟合。8）剪裁，除去废弃点。2三维建模可运用相应专业软件对测得数据进行解决，造型，获得被测物体三维模型。五、实验成果及分析1简述三维激光扫描仪数据测量和三维建模大体环节。实验四 三维CAD模型重构实验一、实验目通过使用Geomagic Studio软件进行曲面重构实例1和2演习，掌握基于Geomagic Studio软件三维CAD模型重构办法。二、实验设备1微机1台、专用逆向工程技术软件Geomagic Studio2专用逆向工程技术软件Geomagic Studio。三、实验内容和环节1曲面重构实例1 1.1 打开Geomagic Studio软件界面并浏览模型1；1.2 修补相交多边形；1.3 填充孔洞；1.4 运用基准面修剪边界；1.5 编辑边界曲线；1.6 精简多边形；1.7 光顺解决；1.8 曲面重构；2曲面重构实例2 2.1 打开Geomagic Studio软件界面并浏览模型；2.2 检查相交三角形；2.3 填充孔洞；2.4 编辑边界；2.5 迅速减少三角形数目；2.6 光顺三角形数据模型；2.7 进入Shape；2.8 生成四边形曲面片；2.9 构建拟定数量曲面片；2.10 编辑曲面片；2.11 生成NURBS曲面；2.12 曲面分析；2.13 曲面模型文献输出。四、实验成果及分析1简述基于Geomagic Studio软件三维CAD模型重构环节。2分析Geomagic Studio软件三维CAD模型重构优缺陷。实验五 分层实体制造技术应用一、实验目通过使用专业三维造型软件构建产品模型，对产品模型进行检查和修复并完毕切片解决，最后在HRP-IIA LOM 迅速成型机上加工出产品模型。本实验可使学生理解分层实体制造迅速成型制造过程，理解分层实体制造迅速成型制造工艺原理和特点。二、实验设备1HRP-IIA LOM 迅速成型机1台； 三、实验原理采用激光器和加热辊，按照分层模型所获得数据，用激光束将单面涂有热熔胶纸片、塑料带、金属带或其她材料箔带切割成欲制样品内外轮廓，再通过加热使刚刚切好一层和下面已切割层粘结在一起。这样通过逐级重复切割、粘合，最后叠加成整个原型。分层实体制造工艺原理见下图5-1图5-1LOM工艺原理四、实验环节1结识HRP-IIA LOM迅速成型机典型构造，熟悉机床各某些名称及功能.(数控系统、机械单元、激光器、冷却系统)；2. 启动电源；3. 打开基本开关，按下调试按钮，启动计算机；4. 运营程序，打开强电，打开加热器，依照材料设立加热温度；5. 调入准备好*. Stl 文献，设立制造参数，并进行模仿制造；6. 模仿无问题，选取制造菜单，开始制造过程；7. 模型完毕后，关闭加热器，关闭强电，关闭系统及机床电源；8. 模型冷却后，从工作台拿下，并用专用工具去除废料。五、实验成果及分析1依照所做原型件分析LOM成形工艺优缺陷。实验六 熔融沉积制造技术应用一、实验目通过使用专业三维造型软件构建产品模型，对产品模型进行检查和修复并完毕切片解决，最后在Vantage xa FDM迅速成型机上加工出产品模型。本实验可使学生理解熔融沉积制造迅速成型制造过程，理解熔融沉积制造迅速成型制造工艺原理和特点。二、实验设备1Vantage xa FDM 迅速成型机1台；三、实验原理采用热熔喷头，使半流动状态材料流体按模型分层数据控制途径挤压出来，并在指定位置沉积、凝固成型，这样逐级沉积、凝固后形成整个原型。FDM工艺原理见下图6-1：图6-1FDM工艺原理四、实验环节1结识FDM迅速成型机典型构造，熟悉机床构成各某些名称及功能。2数据准备1）零件三维CAD造型，生成STL文献(使用Pro/E、UG、SolidWorks、AutoCAD等软件)；2）选取成型方向并进行参数设立；3）对STL文献进行分层解决，启动INSIGRT软件，按原型机规定设立有关硬件参数，打开需选取STL文档进行分层、做支撑物、喷料途径等编辑操作，储存成*. cmb文档。3制造原型1) 启动原型机，依照材料设立工作温度。2) 装料及出料测试。3) 启动软件，添加*. cmb文档，电脑自动将文档指令传播给机器。输入起始层和结束层层数。单击“Start”，系统开始估算造型时间。接着系统开始扫描成型原型。4) 设备降温原型制作完毕后，将系统关闭。为使系统充分冷却，至少于30分钟后再关闭散热按钮和总开关按钮。5) 零件保温零件加工完毕，下降工作台，将原型留在成形室内，薄壁零件保温1520分钟大型零件2030分钟，过早取出零件会浮现应力变形。4模型后解决小心取出原型。去除支撑，避免破坏零件。成型后工件需经超声清洗器清洗，融化支撑材料。五、实验成果及分析1依照所做原型件分析FDM成形工艺优缺陷。2依照图6-2所给三维图，进形FDM成型工艺分析(定义成型方向，指出支撑材料添加区域，成型过程中零件精度易受影响区域)。图6-2FDM零件三维视图