(2)物体三维模型重建:RapidForm是韩国INUS公司开发的全球四大逆向工程软件之一,它可实时将点云数据运算出无接缝的多边形曲面,得出实物的三维模型。由RapidForm重建图5所示的零件,结果如图6所示。
图6 金属可摘除局部义齿支架三维重建
(3)利用Rapidform软件进行设计数据与扫描数据的全局拼接比较,如图7所示,图中左边模型为可摘除局部义齿支架CAD模型,右边为三维重建后的模型。软件通过对比扫描数据和三维CAD设计数据,自动导出检测报告,包括全局误差以及几何尺寸误差。
图7原始CAD模型与重建CAD模型比较
3.2结果与分析
如图8所示,将CAD模型和三维重建模型进行重叠对比,以不同颜色来显示零件各处是否存在加工偏差及偏差的大小范围。偏差的大小范围用不同的颜色来表示,按图#p#分页标题#e#7右边的色彩设置,说明如下:
图8原始CAD模型与重建CAD模型重叠拼接后的结果图
(1)设置的偏差范围为±1mm,如果偏差值大于+1mm则以深红色显示,如果偏差小于一1mm,则以深蓝色显示:
(2)如果偏差为0mm,则显示为绿色;
(3)如果偏差在0—1mm之间,显示颜色在黄色和红色之间变化,偏差值增大,颜色变深;
(4)如果偏差在一1一0mm之间。显示颜色在深蓝色与浅蓝色之间变化,颜色越深偏差越大。
从图8可以清楚地看到:第一,没有深红色及深蓝色存在,说明偏差值均在±1121121之间,第二。图中绿色面积较大,只有极小部分是黄色与浅蓝色,说明三维重建后模型与CAD模型比较,部分是吻合的,没有偏差,即使有偏差的地方,颜色也比较浅,故偏差值也较小。
软件通过对比分析得出其尺寸与形状误差结果,如表l所示。#p#分页标题#e#
表1全局偏差测量结果表
从表l可知,测量结果中,偏差最大值为0.959mm,平均偏差为士0.172mm。
三维测量结果与原始CAD模型的吻合结果如图9所示。
图9形状与尺寸精度分析结果图
通过对113363个点的偏差进行统计,得到各个偏差范围内的点的个数占总点数的百分比如表2所示。利用SLM技术制作的可摘除局部义齿支架与原始模型在偏差为±0.285mm范围内的吻合度可达到75.95%.可见其加工精度比较高,在此基础上,再进行一定的辅助后续精加工,完全可以得到满足实际使用要求的可摘除义齿支架。
表2各个偏差范围内点数占总点数的百分比表#p#分页标题#e#
4 结束语
本文首先分析了影响SLM快速成型件尺寸形状精度主要因素,以及提高成型件精度的方法;然后针对以上常规精度评价方法的不足,以可摘除局部义齿支架为例,利用逆向工程的方法对零件的形状尺寸精度进行评价,取得较好的评价结果。
实践证明,该评价方法较常规方法效率较高,评价结果较准确。
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