逆向设计与3D打印案例教程（第2版）课件：万向连接器零件扫描与逆向设计.pptx

万向连接器零件扫描与逆向设计;

?知识目标：1.掌握GeomagicDesignX软件中特征分区构建的基本功能；2.掌握GeomagicDesignX软件中面片草图、几何特征等命令。

?技能目标：1.能够熟练使用白光双目扫描仪完成数据采集；2.能够熟练应用GeomagicWrap软件进行数据填补；3.能够熟练应用GeomagicDesignX软件完成零件逆向设计。;

?某汽车万向联轴器联结件出现破损现象，需要更换，但原厂产品已下线，要求结合

逆向工程技术，在不破坏原产品的情况下对其进行数据采集，并将逆向设计后的零

件进行制造加工，要求模型结构设计合理，精度控制在±0.1mm，内外表面光洁。;

l1.产品分析

?扫描产品原型为铸铁件，结构对称，正反面均有细节特征，扫描时要求

保证整体数据完整，保留产品原有特征，点云分布规整平滑，因此在扫

描时采取整体扫描方案。;

l2.扫描策略的制定

?(1)表面分析观察后发现该产品原型呈暗褐色，不利于数据的采集，因此需对原

型表面进行喷粉处理；

?(2)策略制定零件整体由两侧连接环、圆弧上表面、底部内凹圆弧等特征组成，

需要经过多角度、多范围的多次扫描，才能完成零件完整数据的采集，因此选择在

零件正反面都粘贴标志点，并利用中间圆弧表面粘贴标志点完成整体数据采集；

?(3)转台选择考虑零件本身体积较小，可粘贴标志点的表面较少，因此借助工作

转盘，应在转盘上粘贴相应数量的标志点，使得扫描过程既稳定又节省时间，也能

减少零件表面标志点的粘贴数量。;

任务;

l1.1.1喷粉

?该产品为黑色铸铁件，在不喷粉的状态下很难直接进行扫描，所以选择

在零件表面喷涂薄薄的显像剂。喷粉原则参照项目三，喷粉过程如图所

示，喷粉后的零件如图所示。;

l1.1.2标志点粘贴

?为了得到完整的采集数据，选择在连接件中间圆弧处粘贴标志点作为内

外表面的翻转过渡区；标志点粘贴时选择在曲率变化较小的曲面上，且

数量大于4个；内外表面数据采集时，为避免粘贴标志点形成空洞造成曲

面曲率的影响，选择在转台上粘贴相应数量的标志点。粘??原则和注意

方法可参考项目三和四，本次扫描时标志点粘贴方式如图所示，供大家

参考。;

l1.2.1设备调整

?(1)视场对齐数据扫描前需将扫描仪进行精度校准，校准方式参考项目三中标定步骤，当精度达标时，将零件放置在转盘上，确定转盘和零件在扫描仪十字中间，如图所示，尝试旋转转盘一周，观察软件实时显示区，保证能够看到零件整体；

?(2)参数调整观察实时显示区域中零件的亮度，在软件中设置相应的相机曝光值和增益值，可根据环境适当调整，以物体不反光为宜。;

l1.2.2零件扫描

?调整好位置和设备参数后，按以下步骤进行扫描。

(1)正面数据采集按图所示固定摆放零件，点击扫描按钮后开始扫描，每扫描一

次将工作台旋转一定角度，直至整个上表面数据采集完毕。

(2)过渡区扫描撤掉工作台上的标志点，零件摆放如图所示，借助零件上圆弧表面的标志点完成物体翻转。;

l1.2.2零件扫描

(3)底部数据采集将工作台上的标志点加入，零件摆放如图所示，按照正面的扫描方法完成零件反面数据的扫描。;

l1.2.3数据保存

零件表面点云数据全部扫描完成后，选择保存路径，将扫描点云数据

另存为“lianjiejian.asc”格式文件。

采集完成后的点云数据包含一些扫描物体之外的杂点，粘贴标志点的

位置形成孔洞，边缘部分也会出现数据缺失，需要应用GeomagicWrap软

件将扫描杂点去除，并填充孔洞，形成封闭完整的零件数据。;

?应用Wrap软件将扫描杂点去除，完成数据封装，获得多边形数据。

1.打开文件

打开Wrap软件，用鼠标将lianjiejian.asc的文件拖入界面，选择比率(100%)和单位(mm)，进入软件界面，如图所示。;

2.去除杂点

(1)着色点击【着色】下拉菜单“着色点”命令，点云数据由黑色变成

绿色。

(2)删除非连接项点击【选择】下拉菜单“非连接项”命令，出现如图

所示对话框，根据点云数据的完整性选择合适数值，以不改变零件特征为

宜，本次选择“低”分割和尺寸“5.0”，点击【确定】将数据中的非连接项;

(3)删除体外孤点点击【选择】下拉菜单“体外孤点”命令，出现如图

所示对话框，以删除较多杂点为目标，合理调整敏感度值；本次选择敏感

度“85”，点击【确定】，将点云中选中杂点删除。

(4)减少噪音