基于GeomagicDesignX的逆向建模

摘 要：对产品进行数据采集，点云数据处理生成STL文件，利用Geomagic Design X软件对产品逆向建模，对产品的模型的设计和后续的模具设计提供有利依据。

关键词：数据采集;Geomagic Design X;逆向建模

通过逆向建模把已有产品或者产品模型转换为数字模型[1]，大幅度缩减产品的设计周期和生产周期。本文通过一个产品的逆向建模过程加以说明。

1 采集点云数据

通过非接触式的结构光三维扫描仪进行扫描，主要包括的内容有：扫描仪幅面的调节与标定、喷涂显像剂、贴标记点、产品摆放、数据扫描。扫描后的原始数据如图1所示。

2 点云数据的处理

采集到的点云数据会有大量的噪点和冗余，利用Geomagic Wrap软件进行数据的处理[2]，点阶段主要包括：着色、非连接项、体外孤点、减少噪音、封装为三角面片;多边形阶段主要包括：删除钉状物、填充孔、去除特征、减少噪音、网格医生。处理后的点云数据如图2所示。

3 建模过程

建模是利用软件Geomagic Design X进行的，主要包括：对齐坐标系、面片的缝合、细节特征等。本文的领域划分采用现用现划分的方法，通过划分的领域创建的来创建坐标平面，然后对齐坐标系，图3是对齐坐标系。图4是面片拟合命令得到的上顶面。图5是通过创建的两条样条曲线，形成的曲面放样侧面。图6是通过面片草图截到的曲线拉深形成的下顶面。图7是上顶面、下顶面和侧面三个面实体化后得到的实体。图8是通过特征去除和拉深得到的细节特征。图9是通过倒角后的模型数据。该数据可以导入其他建模软件进行数据修改或者进行模具设计。

4 结论

逆向建模是一项新型技术，越来越受到广泛应用。在建模过程中，很多扫描数据是不完整的，尤其是曲面的数据，本文采用样条曲线建立的放样曲面成为解决该问题的好方法，大大提高了建模的质量和速度。

参考文献：

[1]黄斌达.复杂曲面零件的逆向建模、数控加工及仿真的研究[D].南昌：南昌航空大学，2011.

[2]谢展.整体叶轮逆向制造过程中的关键技术研究[D].苏州：苏州大学，2008.

基金项目：辽宁省自然科学基金计划重点项目（20170540495）

作者简介：韓海玲（1976-），女，山西广灵人，博士，副教授，研究方向：增材制造。

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