工业产品数字化设计及数控加工应用

工业产品数字化设计及数控加工应用

摘要：通过逆向设计与数控加工相结合实现产品快速开发制造。利用产品的形状特点，采用三维扫描仪扫描海豚零件的三维轮廓数据，应用数据处理软件ＧｅｏｍａｇｉｃＷｒａｐ快速、高效地进行点云数据处理、多边形模型处理；应用专用逆向软件ＧｅｍａｇｉｃＤｅｓｉｇｎＸ重构工业产品的三维实体模型，并进行误差分析；应用ＳＩＥＭＥＮＳＮＸ软件完成该模型的三维数控加工的程序编制，经实体验证仿真加工确保无误后，生成数控加工代码，在机床上加工出产品。在工程实际中具有一定的指导和借鉴意义。

关键词：逆向工程；数字化设计；三维扫描；数据处理；模型重构；数控加工

逆向工程是近几年发展起来的先进制造技术，已广泛应用于机械行业、航空航天、汽车、生活用品、医学、艺术和建筑等领域。采用逆向工程的方法进行原型快速重建，在此基础上进行设计创新、样件加工、模具设计等快速开发制造的方法，已经成为工程技术人员快速获取设计模型的重要手段。

逆向工程是利用三维数字化测量设备测量三维实物（样品或模型），准确、快速测得实物或者模型的三维轮廓数据，通过专业逆向软件进行模型的重构与再设计，生成具有通用输出格式的曲面或实体三维数字化模型，利用设计、编程软件生成ＮＣ加工刀具路径，或者快速原型制造系统所需的模型三维几何数据，用于复制加工出实物或其原型的制造过程［１］。具体流程如图１所示。本文以工业产品海豚模型为例，采用三维扫描仪测量产品的三维轮廓数据，应用逆向设计软件Ｇｅｏｍａｇｉｃ重构产品的三维模型，应用ＳＩＥＭＥＮＳＮＸ软件对ＣＡＤ模型进行数控加工编程，并模拟加

工产品。