一種複雜端面圓管的逆向建模方法

2023-04-28 07:28:36 2

專利名稱：一種複雜端面圓管的逆向建模方法
技術領域：
本發明屬於數位化設計領域，涉及一種複雜端面圓管的逆向建模方法。
背景技術：
複雜端面圓管的逆向建模一直是一個難題，很多飛機存在大量這種管件，例如， S300型直升機中機身骨架有M種複雜端面圓管。

圖1表示其中一種複雜端面圓管。由於 缺乏數模，不能用數控加工方式進行批生產，只能以手工修銼方式進行批產加工，加工效率 低且不易保證零件加工質量。為了解決這類管件的數控加工問題，需對這些管件進行逆向 建模。在缺乏高檔四軸測量設備的條件下，一般無法對這類複雜端面圓管進行建模。

發明內容
本發明的目的是提出一種不需要高檔四軸測量設備、建模效率高、成本低的複雜 端面圓管逆向建模方法。本發明的技術方案是一種複雜端面圓管的逆向建模方法，其特徵在於，逆向建模 的步驟如下1、劃對齊線在採集數據前，先在圓管複雜端面上任選一點，以該點為起點，在圓 管的圓柱面上劃一條平行於圓管軸線的對齊線，該對齊線與圓管的另外一端相交；2、製作硫酸紙圖將一張硫酸紙捲成圓筒狀，塞入圓管一端的複雜端面內，硫酸紙 的長度長出圓筒複雜端面，而且硫酸紙與圓管內壁完全貼合，然後手工描繪出圓管複雜端 面的輪廓形狀圖，同時在圓管複雜端面的輪廓形狀圖上用一段直線標記出對齊線的位置；3、圖形掃描選用掃描精度等於或高於0. Imm/lOOmm的掃描儀對手工描繪在硫酸 紙上的圖形進行掃描，得到圓管複雜端面輪廓的圖形文件；4、數據轉換使用CATIA V5軟體將掃描好的圖像文件轉換為可直接用於CAD軟體 識別的數據文件；5、建立圓管三維模型5. 1、樣條線擬合將圓管複雜端面的數據文件採用樣條線擬合功能進行擬合，把 得到的擬合點拷貝進零件設計草圖內；5. 2、生成圓管複雜端面的平面圖形對零件設計草圖中的擬合點進行編輯處理， 通過處理後的點位數據生成圓管複雜端面的平面圖形，同時在平面圖形上保留對齊線標 記；5. 3、生成圓管複雜端面的立體圖採用展開工具對圓管複雜端面的平面圖形進行 處理後，形成圓管複雜端面的立體圖形，仍在立體圖形上保留對齊線標記；5. 4、獲得圓管一端複雜端面的實體圖形採用曲面增厚功能，得到圓管一端複雜 端面的實體圖形；6、重複步驟2 5，獲得圓管另一端複雜端面的實體圖形；7、獲得圓管的實體圖形根據圓管的長度，將兩個端面的實體圖形進行連接，兩個3端面實體圖形上的對齊線標記要求在一條直線上，得到圓管完整的三維模型。本發明的優點是不需要高檔四軸測量設備，建模效率高，成本低。由於實現了數 控加工，提高了加工效率，保證了零件加工質量。試驗證明，本發明建模成本降低了 70%以 上。
具體實施例方式下面對本發明做進一步詳細說明。一種複雜端面圓管的逆向建模方法，其特徵在 於，逆向建模的步驟如下1、劃對齊線為保證複雜端面圓管兩端數據的一致性，在採集數據前，先在圓管復 雜端面上任選一點，以該點為起點，在圓管的圓柱面上劃一條平行於圓管軸線的對齊線，該 對齊線與圓管的另外一端相交；2、製作硫酸紙圖將一張硫酸紙捲成圓筒狀，塞入圓管一端的複雜端面內，硫酸紙 的長度長出圓筒複雜端面，而且硫酸紙與圓管內壁完全貼合，然後手工描繪出圓管複雜端 面的輪廓形狀圖，同時在圓管複雜端面的輪廓形狀圖上用一段直線標記出對齊線的位置；3、圖形掃描選用掃描精度等於或高於0. Imm/lOOmm的掃描儀對手工描繪在硫酸 紙上的圖形進行掃描，得到圓管複雜端面輪廓的圖形文件；4、數據轉換使用CATIA V5軟體將掃描好的圖像文件轉換為可直接用於CAD軟體 識別的數據文件；5、建立圓管三維模型5. 1、樣條線擬合將圓管複雜端面的數據文件採用樣條線擬合功能進行擬合，把 得到的擬合點拷貝進零件設計草圖內；5. 2、生成圓管複雜端面的平面圖形對零件設計草圖中的擬合點進行編輯處理， 通過處理後的點位數據生成圓管複雜端面的平面圖形，同時在平面圖形上保留對齊線標 記；5. 3、生成圓管複雜端面的立體圖採用展開工具對圓管複雜端面的平面圖形進行 處理後，形成圓管複雜端面的立體圖形，仍在立體圖形上保留對齊線標記；5. 4、獲得圓管一端複雜端面的實體圖形採用曲面增厚功能，得到圓管一端複雜 端面的實體圖形；6、重複步驟2 5，獲得圓管另一端複雜端面的實體圖形；7、獲得圓管的實體圖形根據圓管的長度，將兩個端面的實體圖形進行連接，兩個 端面實體圖形上的對齊線標記要求在一條直線上，得到圓管完整的三維模型。實施例，對圖1所示的複雜端面圓管進行建模。其逆向建模的步驟如下1、劃對齊線先在圓管複雜端面上任選一點，以該點為起點，在圓管的圓柱面上劃 一條平行於圓管軸線的對齊線，該對齊線與圓管的另外一端相交；2、製作硫酸紙圖將一張硫酸紙捲成圓筒狀，塞入圓管一端的複雜端面內，硫酸紙 的長度長出圓筒複雜端面，而且硫酸紙與圓管內壁完全貼合，然後手工描繪出圓管複雜端 面的輪廓形狀圖，同時標記出對齊線的位置；3、圖形掃描選用掃描精度等於0. Imm/lOOmm的掃描儀對手工描繪在硫酸紙上的 圖形進行掃描，得到圓管複雜端面輪廓的圖形文件；
4、數據轉換使用CATIA V5軟體將掃描好的圖像文件轉換為可直接用於CAD軟體 識別的數據文件；5、建立圓管三維模型5. 1、樣條線擬合將圓管複雜端面的數據文件採用樣條線擬合功能進行擬合，把 得到的擬合點拷貝進零件設計草圖內；5. 2、生成圓管複雜端面的平面圖形對零件設計草圖中的擬合點進行編輯處理， 通過處理後的點位數據生成圓管複雜端面的平面圖形；5. 3、生成圓管複雜端面的立體圖採用展開工具對圓管複雜端面的平面圖形進行 處理後，形成圓管複雜端面的立體圖形，仍在立體圖形上保留對齊線標記；5. 4、獲得圓管一端複雜端面的實體圖形採用曲面增厚功能，得到圓管一端複雜 端面的實體圖形，在實體圖形上能看到對齊線標記；6、重複步驟2 5，獲得圓管另一端複雜端面的實體圖形；7、獲得圓管的實體圖形根據圓管的長度，將兩個端面的實體圖形進行連接，兩個 端面實體圖形上的對齊線標記要求在一條直線上，得到圓管完整的三維模型。
權利要求
1. 一種複雜端面圓管的逆向建模方法，其特徵在於，逆向建模的步驟如下 1.1、劃對齊線在採集數據前，先在圓管複雜端面上任選一點，以該點為起點，在圓管 的圓柱面上劃一條平行於圓管軸線的對齊線，該對齊線與圓管的另外一端相交；1. 2、製作硫酸紙圖將一張硫酸紙捲成圓筒狀，塞入圓管一端的複雜端面內，硫酸紙的 長度長出圓筒複雜端面，而且硫酸紙與圓管內壁完全貼合，然後手工描繪出圓管複雜端面 的輪廓形狀圖，同時在圓管複雜端面的輪廓形狀圖上用一段直線標記出對齊線的位置；1. 3、圖形掃描選用掃描精度等於或高於0. Imm/lOOmm的掃描儀對手工描繪在硫酸紙 上的圖形進行掃描，得到圓管複雜端面輪廓的圖形文件；1.4、數據轉換使用CATIAV5軟體將掃描好的圖像文件轉換為可直接用於CAD軟體識 別的數據文件；1.5、建立圓管三維模型1. 5. 1、樣條線擬合將圓管複雜端面的數據文件採用樣條線擬合功能進行擬合，把得 到的擬合點拷貝進零件設計草圖內；1. 5. 2、生成圓管複雜端面的平面圖形對零件設計草圖中的擬合點進行編輯處理，通 過處理後的點位數據生成圓管複雜端面的平面圖形，同時在平面圖形上保留對齊線標記；1. 5. 3、生成圓管複雜端面的立體圖採用展開工具對圓管複雜端面的平面圖形進行處 理後，形成圓管複雜端面的立體圖形，仍在立體圖形上保留對齊線標記；1.5. 4、獲得圓管一端複雜端面的實體圖形採用曲面增厚功能，得到圓管一端複雜端 面的實體圖形；1. 6、重複步驟1. 2 1. 5，獲得圓管另一端複雜端面的實體圖形； 1. 7、獲得圓管的實體圖形根據圓管的長度，將兩個端面的實體圖形進行連接，兩個端 面實體圖形上的對齊線標記要求在一條直線上，得到圓管完整的三維模型。
全文摘要
本發明屬於數位化設計領域，涉及一種複雜端面圓管的逆向建模方法。逆向建模的步驟如下劃對齊線；製作硫酸紙圖；圖形掃描；數據轉換；建立圓管一端複雜端面的實體圖形；獲得圓管另一端複雜端面的實體圖形；獲得圓管的三維模型。本發明能實現無三維模型的複雜端面圓管的逆向建模，從而實現了複雜端面圓管的數控加工。本發明建模效率高，建模成本低。
文檔編號G06F17/50GK102054101SQ20101060533
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者馮炎清, 惠穩棉, 李秋宏, 王海桂, 胡超鵬, 邵繼超 申請人:江西昌河航空工業有限公司