吹风机外壳的反求与逆向再设计

1、吹风机外壳反求与再设计项目导学产品信息名称：吹风机 材料：光敏树脂，铝合金批量：8 件项目要求基于geomagic studio与UG软件的吹风机外壳反求与再设计产品制作流程三维扫描仪对产品进行点云扫描geomagic studio对点云进行处理利用geomagic studio构造参数曲面并导入UG利用UG进行逆向建模，并对产品结构进行再设计教学目标知识目标（1）认知三维扫描仪的操作与维护（2）认知geomagic studio 点云处理及参数曲面构造（3）认知UG软件逆向建模及应用能力目标培养学生基于geomagic studio、UG软件的反求与逆向建模、再设计能力素质目标（1）培养专业

2、认同感与学习兴趣；（2）培养自学能力、工具应用（如资料检索等）能力、技术文件写作表达能力、沟通与团队协作能力等方法能力与社会能力。2.1吹风机外壳CAD模型建立 2.1.1geomagic studio概述Geomagic Studio 是Geomagic公司产品的一款逆向软件，可根据任何实物零部件通过扫描点点云自动生成准确的数字模型。作为自动化逆向工程软件，Geomagic Studio 还为新兴应用提供了理想的选择，如定制设备大批量生产、即定即造的生产模式以及原始零部件的自动重造。Geomagic Studio可以作为CAD、CAE和CAM工具提供完美补充，它可以输出行业标准格式，包括ST

3、L、IGES、STEP和CAD等众多文件格式1主要功能、自动将点云数据转换为多边形（Polygons）。、快速减少多边形数目（Decimate）。、把多边形转换为NURBS曲面。、曲面分析（公差分析等）。、输出与CAD/CAM/CAE匹配的档案格式（IGS，STL，DXF等）2主要优势* 确保用户获得完美无缺的多边形和NURBS模型。* 处理复杂形状或自由曲面形状时，生产率比传统 CAD 软件效率更高。* 自动化特征和简化的工作流程可缩短培训时间，并使用户可以免于执行单调乏味、劳动强度大的任务。* 可与所有主要的三维扫描设备和 CAD/CAM 软件进行集成。* 能够作为一个独立的应用程序运用于

4、快速制造，或者作为对 CAD 软件的补充。 2.1.2 geomagic studio 的界面和基本操作1 Geomagic studio的基本界面 Studio对点云的处理分为3个阶段，【点阶段】，【多边形阶段】以及【曲面阶段】【点阶段】：对点云进行处理，优化点云，常用命令如下图【多边形阶段】：将点云转化为三角面片，更加直观地展现模型，可导出STL文件。常用命令如下图【曲面阶段】：构造可编辑利用的曲面片，主要使用参数曲面，常用命令如下图 2.1.5吹风机外壳三维CAD模型建立1. 点云扫描及处理将快速制造出来的树脂模型用三维扫描仪进行扫描，输出.txt点云文件，再将点云导入到geomagic

5、 studio 进行处理。删除【非连接项】及【体外孤点】，并将点云【减少噪音】，进一步优化，利用【统一采样】减少点云数量。2 点云封装及构造曲面 (1)将处理好的点云进行【封装】，生成多边形，再对多边形进行进一步优化，利用【网格医生】命令去除错误特征，光顺曲面，【降低噪音】。最后创建【开流型】(2) 创建特征，并与全局坐标对齐创建旋转轴：【直线】最佳拟合旋转轴抽取边界曲线，从曲线创建点，利用创建出来的点拟合平面，在将平面特征复制到多边形将特征与【全局对齐】3构造参数曲面曲面 (1)新建【参数曲面】进入曲面阶段，【探测区域】，抽取轮廓线，再通过【编辑轮廓线】调整轮廓线，重新生成分隔符，按照曲面类

6、型划分为三个区域（2）拟合回转面，选择回转面，之后点击【拟合曲面】，拟合时注意曲线类型为样条。面呈橘黄色，不合格，【重新拟合草图】，控制曲线与点贴合【对比偏差】，拟合至达到要求4.构造自由曲面 （1）拟合第一个自由曲面 (2)使用【编辑曲面】命令，修改自由曲面参数化类型为边标签，拟合模式为手动，调节UV，直至曲面符合要求（3）拟合第二个自由曲面，利用【编辑区域】命令将按钮部分去除，再如第一个自由曲面构造 （4）使用【裁剪并缝合】命令将曲面独立出来，再将曲面导出为iges格式4.使用UG软件进行逆向建模（1）导入模型STL作为参考（2）导入在geomagic studio 做好的曲面，创建两个基

7、准面，修剪边缘，利用【曲面网格】将三个曲面连接，约束相切，并将所有曲面【缝合】（3） 使用【实例几何体】命令镜像片体，镜像面为xy平面将父项与镜像面用【样条】线连接，约束【样条】与曲面G1相切，构建曲面网格【缝合】所有曲面(4) 利用草图，画出吹风口与手柄处边缘线【拉伸】成片体(5) 向内【加厚】2mm，并用【修剪体】命令，利用上一步拉伸的片体修剪掉多余部分(6) 使用【修剪片体】命令，将手柄底面修剪出来（7） 【加厚】手柄底面，并与主体求和5在实体模型上进行结构设计v（1） 分模，利用【抽取曲线】等斜度曲线找出分模线，将产品分为前后壳（2） 【拉伸】求差，做出进风口（3） 构建前后壳螺钉柱，【拉伸】求差出开关