日本现人类头盖骨
0引言
随着现代工业的迅速发展和复杂产品外观要求，产品的设计和制造过程也变得困难、快捷、精确[1]。逆向技术即再生设计的产物，可通过获取零件外形数据特征快速推算并获取其关键设计要素，已广泛应用于零件的开发创新设计领域，也是消化吸收先进技术和缩短产品开方设计的一种重要技术手段[2]。本文以叶片为研究对象，结合Geomagic软件在逆向设计中的应用，重点介绍零件逆向设计中的面片修复、特征建模、偏差对比分析的全过程。1点云数据的采集与后处理
1.1点云数据采集
点云数据的采集是逆向设计的基础，点云数据的采集是以自动化的方式扫描测量在物体表面的点云信息，将物体外形特征数字化[3]。对零件喷涂显像剂、粘贴标志点，调整各扫描环境因素，以减小其对扫描精度的影响。通过三维扫描测量仪扫描叶片外形轮廓,Geomagic Wrap软件根据扫描标志特征对点云进行自动拼接，获取的叶片点云数据如图1所示。 图1叶片点云数据
1.2点云数据后处理
通过三维扫描仪直接扫描获取的点云数据有杂点、点云重叠、空洞等现象，需对其进行点云数据后处理，以便提高后期逆向建模的精度[4]。对叶片外围杂点可通过软件的“杂点消除”功能自动删除扫描中点的噪音组；在扫描过程中有时会因扫描特征不全会进行多次重叠扫描，这样所获取的重叠点云较多，在后期建模中数据运算量较大，这时可利用软件的“采样”命令自动根据曲率、比率或距离减少点云中的总点数；利用“平滑”命令降低点云外侧形状的粗糙度，使其更加平滑；封装点云，生成三角面片模型；利用“多边形”功能下的“修补精灵”等功能命令优化三角面片，优化后的三角面片模型。
2逆向设计
在没有零件尺寸的情况下如何保证叶片自曲曲面的建模精度是本文研究的重点，叶片零件的建模精度要求偏差小于±0.1mm，特征曲线明确。
2.1领域组分割
领域组的划分是根据点云数据的曲率和特征自动将面片归类为不同的几何领域，便于后期的单元领域的选择与提取。选择“领域”菜单下的“自动分割”命令，将分割敏感度设置为“80”，面片的粗糙度设置为“平滑”，单击“确定”，自动分割领域组后可根据建模需要可手动对领域进行分割与合并。
2.2视图对齐
3D模型的构建要以参考坐标平面为基准。Geomagic De⁃signX软件在对象对齐中有“对齐向导”和“手动对齐”两种方式，对齐向导是将对象面片与世界坐标系对齐，手动对齐是通过选择曲面点或从一预定坐标系转换为另一坐标系的方式。采用“手动对齐”方式对齐叶片各参考基准平面。
2.3实体重构
零件模型由中间轮毂和叶片组成。中间轮毂是回转体结构，在创建其实体时可利用软件的面片草图功能拾取出模型的关键特征截面线生成草图曲线，从而构建曲面或实体。叶片曲面是自由曲面，在建模时在保证曲面精度的同时还需保证其曲面光顺度，避免曲面扭曲。利用软件的“放样向导”命令在许可偏差范围0.1mm内生成曲面截面线，由线生成精度偏差范围内曲面，如图2所示。重构叶片零件3D模型并对其进行偏差对比分析。
图2曲面放样
终极人类
3偏差对比分析
Geomagic DX软件提供了偏差对比(Accuracy Analyzer (TM))分析方法，可将实体或曲面模型与原始扫描数据进行体偏差对比。对所建结果模型进行体偏差对比分析，由体偏差图可知所建模型偏差在允许范围之内，符合建模要求，如图3所示。
败犬的远吠基于Geomagic的叶片逆向建模与偏差对比分析
赖啸，刘勇，沈涛，岳松
(宜宾职业技术学院，四川宜宾644000)
摘要：针对自由曲面类零件造型及误差评估困难等问题，提出一种基于Geomagic软件快速建模与偏差分析方法。利用三维扫描测量仪扫描获取叶片外形点云数据；通过GeomagicWrap软件对点云数据进行优化处理；再以Geomagic DesignX快速截取零件关键特征曲线的方式快速建模；最后对建模特征进行体偏差分析。结果表明，该方法可便捷提取零件的关键特征曲线，达到快速建模的目的。
神黄豆关键词:Geomagic；逆向；建模；偏差；分析
中图分类号:P225.2文献标志码
:A文章编号:1672-3872(2019)21-0037-02
作者简介：赖啸(1986—)，男，四川绵阳人，工程硕士，副教授，研究方向:
模具CAD/CAM技术。
够快物流网(上接第36页)倡导树立快递包装低碳化理念，进行环保宣 传教育，增强学生的环保意识。引导和鼓励学生自觉将快递包装进行分类回收，主动配合快递回收站。促使学生积极参与快递包装收活动。 3.2完善高校现有快递包装回收设施
学校每年快递量巨大，如果专门安排人员上门进行回收，不仅效率低而且成本较高。因此需要在学校设置固定的快递包装回收站点，在快递站点设置一级回收点，并在每栋宿舍楼下设置二级回收箱。学生们先自助对包装进行分类回收。当包装达到一定数目时，快递站点工作人员进行回收汇总，并对包装进行再次分类。可直接利用的包装留下进行二次使用，无法直接使用的再作为垃圾丢弃。如图1所示，在校园内增设宿舍区回收桶等回收点，为学生提供多种快递包装回收的途径。
还可以效仿日本的物品回收方式，回收点主要由回收箱组成，每个回收箱上安有条形码扫描装置和通
信装置。学生在回收时通过扫描包装上的条形码，后台接收信息后便会向云端发送包装信息，记录回收点包装数目[4]。
3.3有偿回收
建立快递包装物回收的小程序。
该回收体系可以借助、QQ等社交工具的传播引导功能，推广快递包装回收活动，建立小程序的校园快递包装回收一体化平台[5]。使用小程序回收快递包装的流程如图2所示:1)用户通过登陆小程序，建立个人信息档案;2)用户通过小程序提交待回收的快递包装物信息，等待回收人员上门取件;3)回收人员取件后确认包装物种类及数量，并记录用户积分;4)用户累积一定积分后可兑换相应礼品，让消费者获得物质奖励，提高参与积极性[6]。
图2快递包装回收流程示意图
4结语
结合四川文理学院的实际情况分析，我们认为推行快递包装回收是很有必要的。要加强高校学生及高校附近快递企业的回收利用意识；在包装上应选取可降解、环保型、可循环利用的材料；改革创新快递包装废弃物的回收体系。为建设资源节约型、环境友好型社会做出贡献。
参考文献:
[1]单麟婷，戴瑶，范春阳，等.大学校园快递包装回收研究：以
沈阳大学为例[J].电子商务,2018(1):95-96.
[2]耿勇，孙军锋.快递实名制下用户隐私泄露风险防范[J].中国流
通经济,2017,31(11):122-128.
[3]邓春松.网购时代我国快递包装问题的现状与对策研究[J].经
济研究导刊,2017(28):40-43.
[4]陶雪晴，黄小璐，凌昕怡.低碳经济下快递包装物逆向物流回
收模式研究：以下沙大学城为例[J].现代商贸工业,2017 (1):36-38.
[5]孟疆缘，麻潇尹.高校校园快递包装物回收利用现状调查及对
策分析[J].现代商贸工业,2019,40(9):34-36.
中国再生医学国际有限公司[6]朱祥，叶俊.快递包装废弃物回收物流的研究：以顺丰速运
为例[J].管理观察,2016(18):28-30.
3)再对零件成型过程中所受应变进行分析。如图5所示。零件整体形变均匀，从边缘处到中心处应变逐渐增加，在侧壁及倒角处颜最浅，应变最大，坯料变形量也最大[4]。3结论
本文通过DEFORM软件对AZ31B镁合金端盖进行有限元分析，得出的结论主要有:
1)液压胀形成型过程中端盖所受到的应力及应变从边缘处到中心处逐渐增大，在拉伸区域及侧壁和倒角处达到最大值。可能是因为在此区域内零件形变量最大，材料延伸率最大，导致零件局部应变及所收到应力最大，在此区域内容易产生破损。2)零件成型过程中受热温度从边缘到内部均匀增加，在侧壁及倒角处温度最高。由于此区域内材料延展率最大，可以通过材料延展率与温度的关系来解释这种现象。
3)本文选用液压胀形参数为：压强18MPa、凸模下行速度0.2mm/s，温度280℃，通过进行有限元分析，在端盖成形过程中受力均匀，未产生起皱、屈曲及破损，零件成形性良好。
参考文献:
[1]毛献昌.AZ31B镁合金管材液压胀形数值模拟分析[J].机械设
计与制造,2015(1):247-250.
[2]安红萍，何文武，程巩固，等.核电入口管液压胀形有限元分析[J].塑性工程学报,2005,12(z1):135-138.
[3]高铁军，刘青，张文卓.AZ31B镁合金不同椭圆度凹模黏性介
质温热胀形工艺(英文)[J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2017,27(1):157-162.
[4]陆宏，田世伟，黄文，等.铝合金方形管件液压胀形成形性的有
限元模拟和实验研究[J].锻压技术,2018,43(7):153-158.
图3体偏差图4结束语
本文研究了基于Geomagic软件在偏差范围内提取截面轮廓线及曲面截面线特征的快速建模方法，这种利用Geomagic软件快速提取特征曲线的建模方式，不仅保证了建模精度，同时有助于节约研发成本和产品创新设计。
参考文献:
[1]刘松，崔海华，王华君，等.基于Geomagic的玻璃瓶模型重构与
误差分析[J].模具制造,2018,18(12):80-82.
[2]周光耀，马伟丽，陈喆.基于Geomagic曲面建模方法研究[J].测
绘与空间地理信息,2018,41(12):191-192+195.
[3]牛振华，孟伟娜，任清海.基于Geomagic Wrap的发动机活塞
逆向设计[J].内燃机与配件,2019(5):20-22.
[4]刘勇，赖啸，郭晟，等.基于Geomagic的叶轮逆向建模与再设
计研究[J].机械工程与
自动化,2017(6):51-52+56. (上接第35页)
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议