[发明专利]一种基于虚拟仪器和逆向工程的机械产品快速设计方法

摘要

本发明涉及一种基于虚拟仪器和逆向工程的机械产品快速设计方法。本发明先由原型产品的模型获得点云数据，利用imageware软件使获得的点云数据得到原型产品的曲面模型，再利用CATIA软件使曲面模型形成原型产品的实体模型并且利用参数化设计得到新产品的实体模型，利用ANSYS软件对新的模型进行分析计算，得到符合要求的新产品的模型，最后将模型存入数据库并且利用快速成型机快速成型。本发明由原型产品模型数据的采集部分、带有计算分析软件的数据处理分析和管理及快速成型部分组成。本发明的数据采集部分是光学测量仪器，通过扫描可实现数据的测量和获取，可以得到模型的点云数据。

主权项

一种基于虚拟仪器和逆向工程的机械产品快速设计方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）数据的采集：利用反求设备光学测量仪对原型产品实物进行光学三维扫描与测量，获取点云数据；（2）数据处理分析和管理：利用虚拟仪器界面形成原产品的曲面模型、实体模型、新产品的实体模型，然后对新产品的实体模型分析计算、对比，得到用户需要的模型，满足要求的模型存入数据库；（3）加工成型：点击虚拟仪器界面中“产品快速成型”菜单，可驱动快速成型机对已完成设计的新产品进行快速加工成型；上述所说的步骤（2）中的数据的处理分析和管理有四个步骤，具体为：a、得到原型产品的曲面模型：调用虚拟仪器界面中的“逆向工程”功能，调用软件imageware逆向设计，将步骤（1）中所得到的点云数据输入到软件中进行处理，获得原型产品实物曲面模型；b、生成原型实体模型并修改得到新产品的实体模型：调用虚拟仪器界面中“新产品设计”功能，调用CATIA软件对原型产品实物曲面模型进行原型实体模型的重构，对尺寸进行修改获得新的产品实体模型；c、对新产品进行力学分析、模态分析、疲劳分析、可靠性分析和优化设计：调用虚拟仪器界面中“有限元分析”功能，利用ANSYS软件对新产品力学分析、模态分析、疲劳分析、可靠性分析和优化设计；d、新产品模型入库：将新产品实体模型存入知识库，知识库按树状结构分门别类储存各类典型产品元素，可供用户查询对比、选择或快速改型设计，用户在使用过程中可以根据需要查询库内模型的各种信息，并且在人机友好界面中显示。