hi,小慕
3D测量与逆向设计
第7次开课
开课时间: 2024年03月11日 ~ 2024年06月30日
学时安排: 总学时44学时,每周3-5小时
当前开课已结束 已有 568 人参加
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课程详情
课程评价(38)
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—— 课程团队
课程概述

       “3D测量与逆向设计”课程是以精密测量工程师、在线检测管理工程师、三维扫描仪生产人员、逆向设计工程师岗位设置的。其总体思路是,以逆向设计实际工作过程为导向,锁定精密测量能力培养,培养逆向设计人员;紧贴产业需求,分为采集数据、处理数据、逆向设计3个模块,8个学习项目,选取企业中艺术、文物、工业等产品作为项目载体,与惟景三维公司合作培养,坚持以学生为主体,针对行业发展和技术应用,形成“专业技术技能与专业生产技能匹配”产学一体的工学结合课程教学模式;教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,通过理论与实践相结合,重点评价学生使用测量设备获取产品三维数据,使用逆向设计软件,将处理三维数据为三维模型,并进行数据对比检测、3D打印验证等方面能力。

       本课程增材制造模型设计1+X职业技能等级证书(初级、中级)考证、取证的重要课程。


授课目标

知识目标:了解三维测量设备的系统构成; 

                  理解三维测量数据的工作原理;

                  熟悉三维测量数据的规范流程;

能力目标:能运用三维测量设备获得典型产品的测量数据;

                  能运用逆向设计软件获得典型产品的数字模型;

素质目标:培养学生爱岗敬业精神;

                  形成规范的职业素养;  

                  培养工匠精神,秉承强国之志。

课程大纲
初识3D测量与逆向设计
课时目标:初识新技术新工艺,理解逆向设计的工作原理、关键技术、工作流程以及应用领域。通过先导学习资源,冬奥会定制头盔项目,提升技术认知和科技自信。
科技助力打造冬奥会国家队“头盔”
1.1逆向设计的概念
1.2逆向设计的流程
1.3逆向设计的应用
采集数据—接触式测量
课时目标:理解接触式测量的工作原理、系统构成、关键技术、工作流程。通过完成典型件的测量与评价,掌握CMM测量工作流程。通过先导学习资源,“质造助力生产“转”起来——叶轮检测”,了解非接触式测量在工业产品领域的应用,增强爱岗敬业精神。
质造助力生产“转”起来——叶轮检测
2.1 接触式测量的特点
2.2 三坐标测量原理
2.3 CMM测量仪的系统构成
2.4 CMM测量仪的功能
2.5 CMM测量仪设备操作流程
2.6 测座、测头的装调
2.7 测头的校验
2.8 坐标系的建立
2.9 在线测量
2.10 转角测量
2.11 离线测量
2.12 尺寸评价
2.13 程式设计
2.14 标准测量报告
2.15 案例练习—典型件三坐标测量
采集数据—非接触式测量
课时目标:理解面结构光三维测量原理,熟悉理解面结构光三维测量设备的系统构成。通过完成由易到难的三个企业案例载体的测量,掌握理解面结构光三维测量设备的规范操作流程。通过先导学习资源,非接触式测量设备应用视频,拓展行业职业认知度。
手握天下,尽在眼前—便携手持式扫描仪
3.1面结构光三维测量原理
3.2测量系统构成
3.3测量设备操作要点
3.4测量操作流程
3.5参数设置
3.6标志点
3.7系统标定
3.8小型简单零件测量
3.9中型复杂零件测量
3.10需翻转零件测量
逆向初阶—Geomagic Studio
课时目标:理解Geomagic Studio软件处理三维测量数据的功能,通过完成遥控器模型的数据处理,掌握Geomagic Studio软件处理三维测量数据的基本操作。通过先导学习资源,“大国重器—先临三维扫描仪在工业领域大显身手”了解三维测量与逆向设计在工业领域产品的应用,增强爱岗敬业精神。
大国重器—先临三维扫描仪在工业领域大显身手
4.1Geomagic Studio软件的功能
4.2Geomagic Studio软件的鼠标操作及快捷键
4.3Geomagic Studio软件的处理模块
4.4测量数据基本处理流程—遥控器模型处理
点处理阶段—扇叶点云处理
课时目标:了解三维测量点云数据的特点,掌握点云数据的处理流程和处理方法。通过完成家电产品扇叶的点云处理掌握三维测量点处理的处理流程。通过先导学习资源,了解三维测量与逆向设计在生物医疗领域的应用。
专属定制,以牙还牙——口腔三维扫描仪
5.1优化点云数据
5.2联合点对象
5.3封装
5.4点云注册
5.5特征对齐-回转体拼接
5.6特征对齐-球法拼接
5.7点处理案例——扇叶
多边形处理阶段—石狮文物模型处理
课时目标:了解三维测量数据多边形的特点,掌握多边形处理的流程和方法。通过文物石狮的多边形处理掌握三维测量点处理的处理流程。通过先导学习资源,“修|日如日,文物再造—逆向设计让文物活起来”了解三维测量与逆向设计在文物修复领域的应用,提升文化自信。
修旧如旧,文物再造——逆向设计让文物活起来
6.1初阶处理
6.1.1填充孔
6.1.2去除标志点
6.1.3网格医生
6.1.4编辑边界
6.1.5简化
6.1.6砂纸/松弛
6.2高阶处理
6.2.1锐化
6.2.2拟合
6.2.3创建平面
6.2.4平面截面
6.3多边形处理案例—石狮文物
形状处理阶段—钣金件形状处理
课时目标:了解三维测量数据形状数据的特点,掌握形状处理的流程和方法。通过工业产品钣金件形状处理处理掌握三维测量形状处理的流程。通过先导学习资源,“实践出真知—企业案例—小型轮毂线边自动化检测”了解三维测量与逆向设计在工业产品检测领域的应用,提升科技自信。
实践出真知——企业案例—小型轮毂线边自动化检测
7.1 基于探测曲率构建曲面
7.1.1 精确曲面
7.1.2 探测曲率
7.1.3 升级/约束轮廓线
7.1.4 构建曲面片
7.1.5 构造格栅
7.1.6 拟合曲面
7.2 基于探测轮廓线建曲面
7.2.1 探测轮廓线
7.2.2 编辑轮廓线
7.2.3 细分或延伸轮廓线
7.2.4 构建曲面片
7.2.5 构造格栅
7.2.6 拟合曲面
7.3曲面创建案例—钣金件
逆向进阶—Geomagic Design X软件
课时目标:了解逆向软件Geomagic Design X的功能,通过完成三个技能竞赛项目载体的逆向设计掌握运用Geomagic Design X软件逆向建模的流程和方法。
8.1 Geomagic Design X软件的功能
8.2 Geomagic Design X的操作界面
8.3 Geomagic Design X软件的基本操作
8.4 案例讲解初级处理—鼠标模型逆向设计
8.5 案例讲解中级处理—遥控器模型逆向设计
8.6 案例讲解高级处理—点火器模型处理
8.7 案例练习—卷尺模型逆向设计
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预备知识

1.课程开始学习之前,应掌握计算机三维绘图的基本操作。

2.积极和课程老师沟通反馈,保证每周1~2小时的上机操作时间

3.对课程中的案例演示应反复观看,在熟练操作核心工具的基础上,主动进行拓展练习


参考资料

相关企业:

武汉惟景三维科技有限公司

https://www.vision3dtech.com/

数造科技(Stratasys中国代理)

https://www.digitalmanu.com/printer_show-21.html

先临三维

https://www.shining3d.cn/

海克斯康

https://www.hexagonmetrology.com.cn/Product.aspx

 聆光测量技术(深圳)有限公司 

https://www.lensors.com/

威布三维科技有限公司

https://www.wiiboox.net/

定制制造:

打印啦在线定制

https://www.dayin.la/


常见问题

安装软件和案例文件可以联系授课老师获取。

武汉船舶职业技术学院
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何寅

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讲师

冯倩文

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