逆向工程(又稱逆向技術),是一種產(chǎn)品設計技術再現(xiàn)過程,即對一項目標產(chǎn)品進行逆向分析及研究,從而演繹并得出該產(chǎn)品的處理流程、組織結構、功能特性及技術規(guī)格等設計要素,以制作出功能相近,但又不完全一樣的產(chǎn)品。逆向工程源于商業(yè)及領域中的硬件分析。其主要目的是,在不能輕易獲得必要的生產(chǎn)信息下,直接從成品的分析,推導出產(chǎn)品的設計原理。逆向工程是由高速三維激光掃描機對已有的樣品或模型進行準確、高速的掃描,得到其三維輪廓數(shù)據(jù),配合逆向軟件進行曲向重構,并對重構的曲面進行在線精度分析、評價構造效果,終生成IGES(初始化圖形交換規(guī)范)或STL(標準模塊庫)數(shù)據(jù),據(jù)此就能進行快速成型或CNC(計算機數(shù)字控制機床)數(shù)控加工。 可快速生產(chǎn)這些零部件的替代零件,從而提高設備的利用率并延長其使用壽命。浙江外觀逆向造型供應商
產(chǎn)品逆向設計的關鍵并不是將現(xiàn)有產(chǎn)品或模型進行準確重現(xiàn),這是逆向設計的技術實現(xiàn)部分,是基礎,我們需要從這樣的過程中總結經(jīng)驗,體驗到非常細微變化所產(chǎn)生不同視覺效果,另一方面也可以從三維的數(shù)據(jù)中重新認識產(chǎn)品的結構:當然,這其中重要的,或者說的仍然是創(chuàng)新,沒有好的創(chuàng)新點,即使數(shù)據(jù)再精確,這個設計也沒有什么價值。逆向設計測量方法大體可以分為手工測量,三坐標測量機測量,三坐標測量機光學測量,光柵掃描(照相機)測量,柔性三維激光掃描測量等。伴隨著計算機硬件與軟件技術條件的發(fā)展,逆向設計法所具備的起點高、成本低、周期短(可使產(chǎn)品研制周期縮短40%以上,極大提高了生產(chǎn)率)、易改型、易創(chuàng)新的優(yōu)勢會日漸明顯,該方法必將成為現(xiàn)代工業(yè)設計師實現(xiàn)產(chǎn)品造型設計的重要方法之一。當然,逆向設計這樣一種新的設計方法,并非適應于所有的設計,對于一種全新的概念設計,并無實物來參考的清況下;或者對于結構比較簡單的產(chǎn)品的改良設計,逆向設計方法就不一定是比較好選擇,所以我們應當理解這樣一種方法的特點和適用范圍,理性地、合理地加以運用,才能比較大限度地發(fā)揮這一設計方法的優(yōu)勢。 杭州3D逆向造型提供實物逆向的對象可以是整個產(chǎn)品,也可以是部件、組件或零件。
激光掃描激光掃描法保證物件不動,通過移動鏡頭在物件上勻速掃過完成掃描過程。大約每,若干掃描線連成一體形成點云激光掃描對操作者的操作水平要求非常高:1.鏡頭與樣件保持恒定的距離2.掃描速度恒定3.盡量避免重復掃描激光掃描的比較大缺點是掃描精度低。逆向工程技術定義逆向工程技術與傳統(tǒng)的產(chǎn)品正向設計方法不同。它是根據(jù)已存在的產(chǎn)品或零件原型構造產(chǎn)品或零件的工程設計模型,在此基礎上對已有產(chǎn)品進行剖析、理解和改進,是對已有設計的再設計。其主要任務是將原始物理模型轉化為工程設計概念或產(chǎn)品數(shù)字化模型:一方面為提高工程設計、加工分析的質(zhì)量和效率提供充足的信息,另一方面為充分利用CAD/CAE/CAM技術對已有的產(chǎn)品進行設計服務。
逆向工程技術并不是孤立的,它和丈量技術、CAD/CAM技術有著千絲萬縷的聯(lián)系。從理論角度分析,逆向工程技術能按照產(chǎn)品的丈量數(shù)據(jù)建立與現(xiàn)有CAD/CAM系統(tǒng)完全兼容的數(shù)字模型,這是逆向工程技術的目標。但憑借目前人們所把握的技術,包括工程上的和理論上的(如曲面建模理論),尚無法滿足這種要求。特別是針對目前比較流行的大規(guī)?!包c云”數(shù)據(jù)建模,更是遠沒有達到直接在CAD系統(tǒng)中應用的程度?!包c云”數(shù)據(jù)的采集有兩種方法:一種是使用三坐標丈量機對零件表面進行探測,另一種是使用激光掃描儀對零件表面進行掃描。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過CAD/CAM軟件處理后,可以獲得零件的數(shù)字化模型和用于加工的CNC程序。圖2所示為使用激光掃描儀丈量的摩托車發(fā)動機砂型排氣道點云圖。 建模過程的小技巧:1.先構大面,盡量做到大 2.對于復雜曲面。盡量用非參方式建模.
數(shù)據(jù)獲取注意事項:合理選擇測量設備樣件特點、精度要求、測量效率、設備成本等。測量設備的標定在設備搬運、環(huán)境變化或長期停用后,可能導致標定值偏移,故應重新標定。環(huán)境控制振動、溫度、光線等。被測件預處理孔、槽、凹邊的填充、表面噴涂著色、粘貼特征點。在產(chǎn)品仿制中的應用有時,擬合制作的產(chǎn)品沒有原始的設計圖檔,而是由委托單位交付樣品或?qū)嵨锬P?,請制作單位復制。傳統(tǒng)的復制方法是用立體雕刻機或三軸仿形銑床以11的比例制作模具,再生產(chǎn)產(chǎn)品。這種方法屬于模擬型復制,其缺點是無法建立工件尺寸圖檔,因而也無法用現(xiàn)有的CAD軟件對其進行修改,故已漸為新型的數(shù)字化逆向工程系統(tǒng)所取代。在這種情況下,在對零件原形進行三維反求的基礎上形成零件的設計圖紙或CAD模型,并以此為依據(jù)生成數(shù)控加工的NC代碼,加工復制出一個相同的零件。 逆向設計可以有效縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,降低研發(fā)成本。浙江外觀逆向造型供應商
當零件損壞或磨損時,可以通過三維掃描的方法,重構該零件的數(shù)字模型,對損壞的零件表面進行還原或修補。浙江外觀逆向造型供應商
數(shù)字化測量優(yōu)點.接觸式探頭發(fā)展已有幾十年,其機械結構和電子系統(tǒng)已相當成熟,故有較高的準確性和可靠性?!そ佑|式測量探頭直接接觸工作表面,與工件表面的反射特性、顏色及曲率關系不大。缺點·為了確定測量基準點而使用特殊的夾具,不同形狀的產(chǎn)品可能會要求不同的夾具,因此導致測量費用較高?!で蛐蔚奶筋^易因接觸力造成磨損,為了維持測量精度,需要經(jīng)常校正探頭的直徑,不當?shù)牟僮鬟€會損壞工件表面和探頭?!y量數(shù)度較慢,對于工件表面的內(nèi)形檢測受到觸發(fā)探頭直徑的限制?!θS曲面的測量,探頭測量到的點是探頭的球心位置,欲求得物體真實外型需要對探頭半徑進行補償,因而可能引入修正誤差。浙江外觀逆向造型供應商