(2)物體三維模型重建:RapidForm是韓國INUS公司開發(fā)的全球四大逆向工程軟件之一,它可實(shí)時(shí)將點(diǎn)云數(shù)據(jù)運(yùn)算出無接縫的多邊形曲面,得出實(shí)物的三維模型。由RapidForm重建圖5所示的零件,結(jié)果如圖6所示。
圖6 金屬可摘除局部義齒支架三維重建
(3)利用Rapidform軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與掃描數(shù)據(jù)的全局拼接比較,如圖7所示,圖中左邊模型為可摘除局部義齒支架CAD模型,右邊為三維重建后的模型。軟件通過對比掃描數(shù)據(jù)和三維CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),自動導(dǎo)出檢測報(bào)告,包括全局誤差以及幾何尺寸誤差。
圖7原始CAD模型與重建CAD模型比較
3.2結(jié)果與分析
如圖8所示,將CAD模型和三維重建模型進(jìn)行重疊對比,以不同顏色來顯示零件各處是否存在加工偏差及偏差的大小范圍。偏差的大小范圍用不同的顏色來表示,按圖#p#分頁標(biāo)題#e#7右邊的色彩設(shè)置,說明如下:
圖8原始CAD模型與重建CAD模型重疊拼接后的結(jié)果圖
(1)設(shè)置的偏差范圍為±1mm,如果偏差值大于+1mm則以深紅色顯示,如果偏差小于一1mm,則以深藍(lán)色顯示:
(2)如果偏差為0mm,則顯示為綠色;
(3)如果偏差在0—1mm之間,顯示顏色在黃色和紅色之間變化,偏差值增大,顏色變深;
(4)如果偏差在一1一0mm之間。顯示顏色在深藍(lán)色與淺藍(lán)色之間變化,顏色越深偏差越大。
從圖8可以清楚地看到:第一,沒有深紅色及深藍(lán)色存在,說明偏差值均在±1121121之間,第二。圖中綠色面積較大,只有極小部分是黃色與淺藍(lán)色,說明三維重建后模型與CAD模型比較,部分是吻合的,沒有偏差,即使有偏差的地方,顏色也比較淺,故偏差值也較小。
軟件通過對比分析得出其尺寸與形狀誤差結(jié)果,如表l所示。#p#分頁標(biāo)題#e#
表1全局偏差測量結(jié)果表
從表l可知,測量結(jié)果中,偏差最大值為0.959mm,平均偏差為士0.172mm。
三維測量結(jié)果與原始CAD模型的吻合結(jié)果如圖9所示。
圖9形狀與尺寸精度分析結(jié)果圖
通過對113363個(gè)點(diǎn)的偏差進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得到各個(gè)偏差范圍內(nèi)的點(diǎn)的個(gè)數(shù)占總點(diǎn)數(shù)的百分比如表2所示。利用SLM技術(shù)制作的可摘除局部義齒支架與原始模型在偏差為±0.285mm范圍內(nèi)的吻合度可達(dá)到75.95%.可見其加工精度比較高,在此基礎(chǔ)上,再進(jìn)行一定的輔助后續(xù)精加工,完全可以得到滿足實(shí)際使用要求的可摘除義齒支架。
表2各個(gè)偏差范圍內(nèi)點(diǎn)數(shù)占總點(diǎn)數(shù)的百分比表#p#分頁標(biāo)題#e#
4 結(jié)束語
本文首先分析了影響SLM快速成型件尺寸形狀精度主要因素,以及提高成型件精度的方法;然后針對以上常規(guī)精度評價(jià)方法的不足,以可摘除局部義齒支架為例,利用逆向工程的方法對零件的形狀尺寸精度進(jìn)行評價(jià),取得較好的評價(jià)結(jié)果。
實(shí)踐證明,該評價(jià)方法較常規(guī)方法效率較高,評價(jià)結(jié)果較準(zhǔn)確。
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