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逆向工程

逆向工程抄数设计:

逆向工程又称抄数设计作为一种产品开发新概念,逆向工程综合了三维测量、计算机辅助设计、快速成型等高新技术,以激光抄数机为源头,对工业样品、手板模型进行高速精确的抄数扫描,得到其三维轮廓数据,结合专门的逆向工程软件有proe、ug 等等,进行三维设计重构,生成实体。

抄数

抄数

逆向工程技术工作中一些应该注意的问题:

 

做一个逆向工程的工作,可能比做一个正向设计更具有挑战性,因为你如果想做出一个完美的产品,首先必须尽量理解原有模型的设计思想,在此基础上还可能要修复或克服原有模型上存在的缺陷。从某种意义上看,逆向工程技术也是一个重新设计的过程。在开始进行一个逆向项目前,我们应该仔细考虑以下一些逆向工程技术要点模型的类型自由曲面,汽车、摩托车的外覆盖件,其它冲压件,玩具等。初等解析曲面 ── 平面、圆柱面、圆锥面等组成的零件。

模型的类型直接关系到我们建模时所选用的模块或软件,对于自由曲面件必须采用具有方便调整曲线和曲面的模块,而对于初等解析曲面件,我们没必要因为有测量数据而用自由曲面去拟合一张显然是平面或圆柱面的曲面。模型要求的品质A级曲面,如汽车、摩托车的外覆盖件B级曲面,如汽车的内饰件,大部分的塑料件其他要求更低的曲面。

模型要求的品质也关系到对模块的选用,比如对于A 级曲面,就要求选用软件必须具备方便和直接的曲面调整手段,强大的曲面检测功能,而且检测结果必须是动态的,即曲面调整的同时检测结果动态更新。当然,工程上没有百分之百的东西,以汽车外表面的A 级曲面为例,对二个面片之间的联接误差,主要大面:相切误差应为0,而曲率误差允许在0.1以内;对于其它曲面相切误差允许在10分以内。

 

逆向工程技术测量手段:

 

简单逆向工程抄数设计工具的手工测量,机械三坐标测量机测量的有序点数据激光、数字成像的三坐标测量数据,既大批量、无序的点云数据。如需要比较精确的表达原始实物,则采用激光、数字成像测量方法比较方便,若只需要测量主要型线,则用机械测量机比较合适。

原有逆向工程实物的品质,测量数据的精度,是否有噪音点,多次测量时的基准如何考虑,误差有多大。如果原有实物的品质较高,测量数据精度也较高,则建立的曲面与测量数据应调整到比较小的数值,例如对于比较好的汽车油泥模型,调整后的误差应小与1.5-2毫米。

逆向工程

逆向工程

 

比如只做设计,则可不考虑一些工艺细节,如脱模斜度等。但如果要进行加工和分析,则模型必须完整。如进行模具设计和加工,某些小圆角可以省略,在加工时由刀具自动带出。可以提供的逆向工程技术工具可以用于处理测量点数据,并进行逆向曲面设计的模块有:ICEM Surf、Pro/DESIGNER (CDRS)、Pro/SCANTOOLS,各具特点,适用于不同的应用领域。是一个A 级自由曲面的构造工具,它的最主要特点是直接构造曲面无须先构造曲线和曲面质量的动态评价曲面调整中的曲面诊断结果动态更新,汽车、摩托车外覆盖件,内饰件等自由曲面用它来构造是游刃有余。但最好有比较完整的测量数据,当然ICEM Surf 也可以用于构造曲面的设计。

还能把点云数据自动转换成三角形面片模型,可以用它来求任意截面线、边界线和特征线,也可以用它来做快速成型或NC加工编程。但这个面并不是一个传统意义上的曲面模型。Pro/DESIGNER (CDRS) 是一个工业设计的造型模块,主要用于概念设计,其特点是可以非常方便的调整各条型线,从而得到设计师想要得到的结果。用于逆向时,可以用在测量数据比较少,仅有主要型线和边界线的情况,这实际上是一个部分的逆向,操作者逆向的主要是产品的造型思想。

Pro/SCANTOOLS 是一个完全集成于Pro/ENGINEER 实体建模中的逆向曲面构建包,2000i新版中的功能有很大的提高。可以接受有序点测量线,也可以接受点云数据,可以用来构建非A 级的自由曲面,一般的工业产品如电器产品、一般的塑料件、汽车内饰件等均能应用该模块得到圆满的解决。

对于由初等解析面构成的零件,可直接用Pro/ENGINEER 的实体及曲面一体化方案解决。当然可以直接把测量数据作为造型的依据,但应该强调的是我们逆向产品的目的是产品的功能而非具体的细小结构。抄数设计(又称逆向工程)作为一种产品开发新概念,逆向工程综合了三维测量、计算机辅助设计、快速成型等高新技术,以激光抄数机为源头,对工业样品、手板及模型进行高速精确的抄数扫描,得到其三维轮廓数据,结合专门的逆向工程软件进行三维设计重构,生成实体。

  逆向工程抄数设计流程:

 

1产品手板制作;2三维激光扫描产品模型表面.得到三维轮廓数据点,文件格式为:imw,再把数据点处理成网格线,文件格式一般为:iges.数据点后处理的软件,国内一般是用surface.;3把产品轮廓网格线引入三维软件进行绘画.而产品轮廓线只是作为三维绘画时的参考.产品的外观,结构,装配,物理分析,安全性能等等,由工程人员根据需要利用计算机辅助设计完成.国内常用的软件有:UG,PRO/E,SURFACE等;4最终生成数控程序,为产品模具制造,数控加工提供数据。抄数设计作为一种产品开发新概念,用于CNC手板模型制作等一整套、全方位的产品研发解决方案和技术服务。

逆向工程RE(Reverse Engineering)俗称三维激光扫描抄数。随着计算机辅助设计的流行,逆向工程变成了一种能根据现有的物理部件通过CAD, CAM, CAE或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。[1]. 逆向工程的过程采用了通过丈量实际物体的尺寸并将其制作成3D模型的方法,真实的物件可以通过如CMMs,激光扫描仪, 结构光源转换仪或者X射线断层成像这些3D扫描技术进行尺寸测量。这些抄数测量数据通常被认作是点集,缺乏拓扑信息并且同时通常会被制作成更有用格式例如多边形网格,NURBS曲线或者CAD模型。 由于顶点云本身并不像3D软件里的模型那样直观,所以如同3-matic, Imageware,PolyWorks,Rapidform或者Geomagic这些软件都提供了将顶点云变成能可视图像或者被其他应用软件如3D CAD,CAM,CAE识别的格式的功能。

 

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