工業(yè)設計技術-Geomagic Design X 逆向設計實用教程 課件 項目1、2 塔形件建模、充電座建模

項目一塔形件建模項目導讀01塔形件在工業(yè)、建筑、工藝品等領域都是非常常見的一種形狀，比如：雕塑底座、工業(yè)產(chǎn)品支撐座、工藝品擺件底座等，都會用到塔形形狀。通過本項目的學習，大家可以掌握GeomagicDesignX軟件的基本操作，以及與塔形件相近物體的建模技巧。本項目涉及點云處理、面片創(chuàng)建、曲面剪切、創(chuàng)建圓角等基本建模技術。思政園地02

中國品牌TCL從1981年5000元起家發(fā)展成為具備國際競爭力的大企業(yè)，其科技創(chuàng)新系統(tǒng)概括起來就是一個逆向技術創(chuàng)新模式——從產(chǎn)品創(chuàng)新到服務創(chuàng)新，從外圍創(chuàng)新到核心創(chuàng)新，從模仿創(chuàng)新到自主創(chuàng)新，從合作創(chuàng)新到獨立創(chuàng)新。習總書記強調(diào)：“高質(zhì)量發(fā)展，創(chuàng)新很重要，只有創(chuàng)新才能自強、才能爭先，在自主創(chuàng)新的道路上要堅定不移、再接再厲、更上層樓?！保ㄕ匀嗣窬W(wǎng)）項目分析03

如圖所示，塔形件模型頂面和底面是平行的兩面，四個側(cè)面有不同的拔模斜度，周邊有不同半徑的圓角。通過上述分析，整體形狀比較簡單，大體的建模步驟可以分為：點云處理、創(chuàng)建頂面和周邊四個側(cè)面、創(chuàng)建底面、對六個平面進行剪切、制作周邊圓角。項目分析03序號建模步驟計劃效果1導入充塔形件點云數(shù)據(jù)。將掃描好的塔形件的點云數(shù)據(jù)導入到GeomagicDesignX軟件中。2對導入的點云進行處理，清除不必要的雜點。利用“套索選擇模式”選擇雜點進行清除。3將點云數(shù)據(jù)面片化。利用【面片創(chuàng)建精靈】工具創(chuàng)建塔形件面片。4改變法線方向。利用【修正法線方向】工具對塔形件面片進行反轉(zhuǎn)法線操作。5優(yōu)化面片。利用【加強形狀】、【平滑】、【刪除特征】等工具對塔形件面片進行優(yōu)化。6擬合5個平面。利用【面片擬合】工具對塔形件頂面和四個側(cè)面進行面片進擬合。7通過偏移頂面形成底面。利用【曲面偏移】工具對塔形件頂面進行偏移，形成底面。8通過六個平面互相剪切，形成塔形件實體。利用【剪切曲面】工具，對六個平面進行互相剪切，形成塔形件實體。9創(chuàng)建圓角特征。利用【圓角】工具，對相應邊角處進行圓角創(chuàng)建。知識技能點04【面片創(chuàng)建精靈】：面片創(chuàng)建精靈是一個向?qū)Ｊ降墓ぞ撸糜趶脑?D掃描數(shù)據(jù)創(chuàng)建無缺陷和密閉網(wǎng)格模型?？梢钥焖賱?chuàng)建優(yōu)化網(wǎng)格，并使用在后面的逆向設計階段。操作步驟：在【點】工具欄中單擊【面片創(chuàng)建精靈】按鈕。從下拉菜單中選擇工具>掃描工具>面片創(chuàng)建精靈。知識技能點04【加強形狀】：加強形狀命令通過描繪銳利區(qū)域和平滑圓角區(qū)域來增強特征形狀。操作步驟：在【多邊形】工具欄中單擊【加強形狀】按鈕。從下拉菜單中選擇工具>面片工具>加強形狀。【平滑】：平滑命令可以降低網(wǎng)格中的噪聲和粗糙度的影響。它可以應用于整個網(wǎng)格或部分選定的多邊形。操作步驟：在【多邊形】工具欄中單擊【平滑】按鈕。從下拉菜單中選擇工具>面片工具>平滑。知識技能點04【面片擬合】：面片擬合命令通過使用基于網(wǎng)格的擬合算法創(chuàng)建NURBS曲面。曲面擬合技術是逆向設計過程中一種獨特的技術，它提供了一種有效的方法，可以從網(wǎng)格的自由形狀中輕松快速地創(chuàng)建三維自由曲面體。操作步驟：在【模型】工具欄中單擊【面片擬合】按鈕。從下拉萊單中選擇插入>曲面>面片擬合?！緢A角】：圓角命令在實體或曲面體的邊緣或表面上創(chuàng)建圓角特征，此命令可以應用于多個邊或面。操作步驟：在【模型】工具欄中單擊【圓角】按鈕。知識技能點04序號鼠標操作功能1鼠標左鍵單擊選擇單個特征2Ctrl+鼠標左鍵單擊選擇多個特征3按住鼠標左鍵框選選擇多個特征4鼠標中鍵（滾輪）轉(zhuǎn)動滾輪縮放視圖5鼠標右鍵單擊彈出快捷菜單6按住鼠標右鍵拖拽旋轉(zhuǎn)視圖7Ctrl+鼠標右鍵拖拽平移視圖8Shift+鼠標右鍵拖拽縮放視圖【常用鼠標操作】項目實施05導入塔形件點云文件步驟1點云優(yōu)化步驟2創(chuàng)建面片步驟3步驟4改變法線方向面片優(yōu)化步驟5步驟6面片擬合剪切曲面步驟7步驟8制作圓角特征項目小結(jié)06

通過塔形件項目的學習，能夠掌握GeomagicDesignX建模的基本方法，掌握了以下能力：1．掌握了點云處理常用手段。2．通過使用【面片創(chuàng)建精靈】工具，掌握了一般面片的創(chuàng)建過程。3．通過使用【修正法線方向】工具，掌握了面片法向修正的功能。4．通過使用【加強形狀】、【平滑】、【刪除特征】等工具，掌握了面片優(yōu)化的基本手段。4．通過使用【面片擬合】工具，掌握了平面創(chuàng)建的一般操作。5．通過使用【曲面偏移】工具，掌握了平面偏移的操作。6．通過使用【剪切曲面】工具，掌握曲面剪切的一般操作。7．通過使用【圓角】工具，掌握了一般圓角的創(chuàng)建。THANKS謝謝觀看項目二充電座建模項目導讀01隨著數(shù)字時代的到來，充電裝置在我們生活中的各個領域應用的越來越廣泛，比如：手機無線充電座、智能穿戴無線充電座、家居機器人充電座等。因此，對于充電座的個性化外形設計會有很大需求。通過本項目的學習，大家可以掌握與充電座相近物品的外形設計技巧。本項目涉及面片創(chuàng)建、自動領域分割、參照平面建立、坐標對齊、草圖繪制、面片創(chuàng)建、切割實體、創(chuàng)建圓角等基本建模技術。思政園地02科技是國家強盛之基，創(chuàng)新是民族進步之魂。隨著各種智能設備的不斷普及，中國的快速充電技術也有了日新月異的發(fā)展。比如：上海南芯半導體科技有限公司自主研發(fā)的SC3050/SC3056氮化鎵快充控制器達到了世界領先水平，成為國人的驕傲。項目分析03

如圖所示，充電座模型底面平坦，四周由圓柱曲面包圍，頂面是一個空間曲面，上部有一個不規(guī)則的切除和5個盲孔，下部有一個不規(guī)則的壓凹形狀。通過上述分析，整體形狀不是非常復雜，大體的建模步驟可以分為：基體建模、上部不規(guī)則部分切除、創(chuàng)建盲孔和下部不規(guī)則壓凹形狀創(chuàng)建。項目分析03序號建模步驟計劃效果1導入充電座點云數(shù)據(jù)。將掃描好的充電座的點云數(shù)據(jù)導入到GeomagicDesignX軟件中。2將點云數(shù)據(jù)面片化。利用【面片創(chuàng)建精靈】工具創(chuàng)建充電座面片。3分割特征領域。利用【自動分割】工具對充電座面片進行領域的劃分。4將充電座面片進行坐標對齊。利用【平面】工具創(chuàng)建輔助平面，利用【手動對齊】工具將坐標系進行對齊操作。5制作充電座基體。利用【面片草圖】、【面片擬合】、【切割】等工具制作出充電座基體。6制作上部不規(guī)則形狀切除。利用【面片草圖】、【拉伸】切割工具對上部不規(guī)則形狀進行切除。7制作5個盲孔切除。利用【面片草圖】、【拉伸】切割工具對5個盲孔進行切除。8制作下部不規(guī)則形狀切除。利用【面片草圖】、【拉伸】切割工具對下部不規(guī)則形狀進行切除。9創(chuàng)建圓角特征。利用【圓角】工具，對相應邊角處進行圓角創(chuàng)建。知識技能點04【自動分割】：自動命令通過從掃描數(shù)據(jù)中識別三維特征來自動分類特征區(qū)域，并將同類特征用相同顏色標識。分類特征區(qū)域具有幾何特征信息，可用于快速創(chuàng)建特征。操作步驟：在【領域】工具欄中單擊【自動分割】按鈕。從下拉菜單中選擇工具>領域工具>自動分割。提示：分割的領域具有不同的特征信息，可利用這些信息將掃描數(shù)據(jù)與設計坐標進行對齊，并且從掃描數(shù)據(jù)上提取設計意圖。所以，對掃描數(shù)據(jù)再運行自動分割命令時，特征信息可能會發(fā)生變化。知識技能點04【平面】：參考平面是一個具有法向和無限大的虛擬平面。參考平面不是一個面體，它是創(chuàng)建其他特征的輔助工具，可以利用領域、草圖等多種方式創(chuàng)建參考平面。操作步驟：在【初始】工具欄中單擊【平面】按鈕。從下拉菜單中選擇插入>參照幾何形狀>平面。【手動對齊】：手動式對齊命令用于將模型與坐標系進行對齊操作，坐標對齊是一個非常重要的環(huán)節(jié)，為后續(xù)形成實體模型乃至最終3D打印或制作加工程序提供坐標基準。操作步驟：在【對齊】工具欄中單擊【手動對齊】按鈕。從下拉菜單中選擇工具>對齊>手動對齊。知識技能點04【面片草圖】：面片草圖選項卡中包含從網(wǎng)格或點云中提取剖面折線或輪廓折線，并在提取的折線上創(chuàng)建直線、圓、弧、矩形等2D草圖所需的命令。在這個選項卡中，有三個組，如繪制、工具和模式，以及用于設置草圖和重建樣條之間的約束的三個工具欄。操作步驟：在【草圖】工具欄中單擊【面片草圖】按鈕?！厩懈睢浚呵懈蠲钣帽砻婊蚱矫媲懈顚嶓w，并可以手工選擇殘留體。切割命令也可以通過右鍵單擊表面主體，并在快捷菜單中選擇切割來快速訪問，但只在實體存在時可用。操作步驟：在【模型】工具欄中單擊【切割】按鈕。從下拉菜單中選擇插入>實體>切割合。知識技能點04【拉伸】：拉伸命令將草圖沿直線拉伸，然后創(chuàng)建一個開放的片體或?qū)嶓w。草圖由草圖上的單個線條或多個線條表示。草圖線由草圖工具繪制，如單個圓或樣條，或線、弧或樣條的組合。操作步驟：在【模型】工具欄中單擊【拉伸】按鈕或。從下拉菜單中選擇插入>實體（曲面）>拉伸。提示：【模型】工具欄中有兩個拉伸工具。代表片體拉伸，代表實體拉伸。項目實施05導入充電座點云文件步驟1創(chuàng)建面片步驟2分割領域特征步驟3步驟4創(chuàng)建輔助平面坐標系手動對齊步驟5步驟6創(chuàng)建充電座基體項目實施05制作下部不規(guī)則形狀切除步驟7制作上部部不規(guī)則形狀切除步驟8制作5個盲孔步驟9步驟10制作圓角特征體偏差檢測步驟11項目小結(jié)06

通過充電座項目的學習，能夠掌握GeomagicDesignX建模的基本方法，掌握了