尽管计算机辅助设计(CAD)技术发展迅速,各种商业软件的功能日益增强,但目前还无法满足一些复杂曲面零件的设计需要,还存在许多使用粘土或泡沫模型代替CAD设计的情况,终需要运用逆向工程将这些实物模型转换为CAD模型。(2)外形设计师倾向使用产品的比例模型,以便于产品外形的美学评价,终可通过运用逆向工程技术将这些比例模型用数学模型表达,通过比例运算得到美观的真实尺寸的CAD模型。(3)由于各相关学科发展水平的限制,对零件的功能和性能分析,还不能完全由CAE来完成,往往需要通过实验来终确定零件的形状。例如,在模具制造中经常需要通过反复试冲和修改模具型面方可得到终的、符合要求的模具。若将终符合要求的模具测量并反求出其CAD模型,在再次制造该模具时就可运用这一模型生成加工程序,就可减少修模量,提高模具生产效率,降低模具制造成本。 扫描实物,建立CAD数据;扫描模型,建立检测部件表面的三维数据;使用真实模型,建立和完善产品设计。淮南三维逆向造型市场
在新产品设计中的应用随着工业技术的发展以及经济的发展,消费者对产品的要求越来越高。为赢得市场竞争,不仅要求产品的功能先进,而且要求外形美观。而在造型中针对产品外形的美学设计,已不是传统训练下的机械工程师所能胜任的。一些具有美工背景的设计师们可利用CAD技术构想创新的美观外形,再以手工方式塑造出模型,如木模、石膏模、粘土模、胶模、工程塑胶模、玻璃纤维模等,然后再以三维测量的方式建立曲面模型。在美学设计特别重要的领域,例如汽车外型设计采用真实比例的木制或泥塑模型来评估设计的美学效果,而不采用在计算机屏幕上缩小比例的物体投视图的方法,此时需用逆向工程的设计方法。合肥机械制造逆向造型生产厂家逆向工程过程:实物样件→数据获取→CAD数模→模具→成品。
逆向工程存在的问题及前景:1、发展面向工程应用的测量系统,使之能高速、高精度的实现实物数字化,并能根据样件几何形状和后续应用选择测量方式及路径,能实现路径规划和自动测量。2、以数据点云隐含得特征和约束等几何信息的自动识别和推理为出发点,进一步研究复杂曲面离散数据点云的几何理解,建立基于特征的逆向建模的指导性图解,减少逆向工程CAD建模中的交互操作,降低设计人员的劳动强度。3、系统集成化程度低,有些系统只侧重与曲面的拟合,有些系统只侧重于与特定制造技术的结合,系统只包含简单几何数据,不符合现代设计制造的并行思想,这是有待改进的方向。4、研究基于特征分割和约束驱动的精确变形技术,提高逆向工程重建CAD模型的改型设计和创新设计能力。在模型精度评价上还没有决定性的进展,这方面的工作也比较少,在未来逆向工程研究中,这是需要深入研究的一方面。如何更好的完成大规模杂乱数据的高精确智能处理和快速精确完成曲面重构也是一直研究的热点。
逆向工程流程:三维扫描:用三维扫描仪对实物进行高精度三维测量,得到三维点云数据,输出ASC及STL文件。曲面重构:利用Geomagic、Imageware、Rapidform、Copycad等逆向软件和Catia、Pro/e、Ug等设计软件读入扫描数据,对其进行数据重构。数控加工:用三维软件重构数据进行数控加工出成品。或快速成型加工:扫描仪得出STL数据直接进行快速成型加工。三维反求设备发展现状:代反求设备:三坐标测量机。精度高、体积较大、采集速度慢、测量范围受机械行程限制、设备维护成本高。第二代反求设备:激光扫描设备。投射线激光,采集速度慢、测量范围受机械行程限制、扫描死角多,测量数据无法编辑、无自动拼接测量数据。第三代反求设备:白光光栅式三维扫描仪。具有便携、点距小、分辨率高、精度高、采集速度较快、对人体无害、标志点全自动拼接、硬件要求低等特点。 在进行新产品设计时,通过逆向设计可以充分利用已有产品的设计信息,从中获取启示和灵感, 从而推出新产品。
在旧产品改进中的应用在对旧产品改进时,有时并没有零件的CAD模型,因此需要利用逆向工程技术建立产品的几何模型,然后再利用传统的CAD软件对原设计进行改进。当要设计需要通过实验测试才能定型的工件模型时,通常采用逆向工程的方法。比如航天航空领域,为了满足产品对空气动力学等要求,首先要求在初始设计模型的基础上经过各种性能测试(如风洞实验等)建立符合要求的产品模型,这类零件一般具有复杂的自由曲面外型,实验模型将成为设计这类零件及反求其模具的依据。在实际三坐标测量时,应该根据测量对象的特点以及设计工作的要求确定合适的扫描方法并选择相应的扫描设备。淮南三维逆向造型市场
构面还要注意简洁,面要尽量做得大,张数少,不要太碎。淮南三维逆向造型市场
测量数据预处理1、原因产品外形数据是通过坐标测量机来获取的,一方面,无论是接触式的数控测量机还是非接触式的激光扫描机,不可避免地会引入数据误差,尤其是尖锐边和产品边界附近的测量数据,测量数据中的坏点,可能使该点及其周围的曲面片偏离原曲面。另外,由于激光扫描的应用,曲面测量会产生海量的数据点,这样在造型之前应对数据进行精简。2、包含内容坏点去除,点云精简,数据插补,数据平滑,数据分割。测量数据预处理--坏点去除坏点又称跳点,通常由于测量设备的标定参数发生改变和测量环境突然变化造成的,对于手动人工测量,还会由于误操作是测量数据失真。坏点对曲线、曲面的光顺性影响较大,因此测量数据预处理首先就是要去除数据点集中的坏点。淮南三维逆向造型市场