逆向工程与三坐标检测技术

逆向工程及三坐标测量技术产品快速数字化逆向设计技术产品设计正向设计逆向设计产品制样手工出样快速原形产品制造传统加工CNC加工质量控制传统检测先进检测产品制造过程及技术应用产品快速数字化逆向设计技术逆向工程技术概念逆向工程技术概念:逆向工程（RE，ReverseEngineering）：又称逆向工程、反向工程，是一种产品快速数字化创新设计技术。已有物理模型3D数据采集CAD曲面构建外形修改CAM生成CNC文件快速原型（RP）模具加工快速模具(RT)模具成型量产复制逆向工程技术概念逆向工程技术概念:它是从一个存在的零件或原型入手，首先对其进行数字化处理，然后进行数据处理，曲面重建、构造CAD模型等，最后制造出产品的过程。逆向工程技术概念工作流程：针对以现有工件（样品或模型），利用3D数字化测量仪，准确、快速地量取样品表面点数据或轮廓线条，加以点数据处理、曲面创建，修改后，传至CAD/CAM系统，再由CAD系统传至CNC加工机床或快速成型机来制作工件或模具。逆向工程技术优势→→→“为什么要这样做”积累经验“应该怎样做”技术优势快速设计：快速复制：从产品实物快速获取产品CAD模型。改良创新：在原有产品CAD模型上进行改良，实现快速二次开发。作为正向设计的有益补充，贯穿于整个产品的开发过程。提高创新能力的有效途径：获取优秀产品信息观察、剖析二次开发原创设计逆向工程技术的应用领域（实例）汽车、摩托车动力零件模具产品开发家电制品医疗器材、运动器械、特种服装工艺品、卡通……逆向工程技术的应用(实例)汽车、摩托车制造行业逆向工程技术应用领域汽车、摩托车制造行业逆向工程技术(实例)汽车、摩托车制造行业逆向工程技术应用领域产品的开发与模具生产、工业设计逆向工程技术的应用(实例)手机、家电逆向工程技术的应用(实例)玩具逆向工程技术的应用(实例)陶瓷制品、艺术品、运动器材、多媒体立体动画等逆向工程技术的应用(实例)陶瓷制品、艺术品、运动器材、多媒体立体动画等逆向工程技术的工作流程1、对实物样件进行坐标数据采集，得到表面集合数据复合式三坐标测量机视频济南德仁—5轴扫描REVO测量发动机.flv复合式三坐标测量机样件三维数据的采集有非接触式和接触式两种，然而目前应用较为广泛的是非接触式激光三维扫描法，该法测量精度高，测量速度快，能测量轮廓复杂的产品，且不受产品材料软硬的限制复合式三坐标测量机测量特点强大的测量功能复合式三坐标测量机测量特点强大的CAD功能点群资料igsfile逆向工程技术的工作流程2、点云数据处理点云数据处理包括数据对齐、去除噪声、数据精简、数据多边形化等逆向工程技术的工作流程2、点云数据处理CAD逆向设计技术的工作流程3、曲面重建曲面重建是逆向工程的重要阶段，曲面重建的方法很多，有放样、扫掠、旋转等，也可通过对点数据进行分割，构建曲面片然后经过对曲面片进行剪切、拼接等。CAD逆向设计技术的工作流程3、曲面重建CAD逆向设计技术的工作流程4、重建模型的误差测量重建的CAD曲面模型与原数之间进行误差测量，通过检测，可以知道实测模型与重建的曲面模型的误差和精度，并适当调整曲面模型，最终减少误差模型，达到产品开发的要求。快速成形技术（简称RP）概念：将产品CAD模型通过分层处理，快速重塑产品样品的过程，它在产品的试制开发中得到了广泛应用。CAD数字模型→物理模型（样品）4、快速成型或CNC加工快速成型技术优势：大大缩短了产品开发、试制的周期；降低了直接开模存在的风险；提高了成品率。快速成型技术优势登月车快速成型技术应用实例汽车概念车工艺品配合件\弹簧家电铸件铸件铸件汽车零部件快速成型技术应用实例汽车音像面板汽车进气口汽车门把手各种涡轮叶片快速成型技术应用实例逆向工程常用软件美国Imageware公司产品Surfacer7.1、英国DelCAM公司产品CopyCAD、英国MDTV公司的STRIMandSurfaceReconstruction、英国Renishaw公司的TRACE，在一些流行的CAD/CAM集成系统中也开始集成了类似模块，如Unigrahics中的PointCloud功能、Pro/Engineering中的Pro/SCAN功能、Cimatron90中的ReverseEngineering功能模块等。在我国，有关反求工程的研究与开发工作也在不少单位内展开，如浙江大学、华中理工大学、西安交通大学、西北工业大学等，并取得一定的成果，如浙江大学推出了Re-Soft软件系统。测量设备是以三坐标测量系统为主。基本上以接触式〈探针式〉和非接触式（镭射扫瞄、照相、X光等式）两大类。在早期是以探针式为主，虽然价格较便宜，但速度较慢，而且以探针与物体接处会有盲点并且使软件物体容易变形，影响量测精度，但以一般除以上缺点，它可以具有很高量测精度，适合做相对尺寸的量测与品质管制；镭射扫瞄式快、精确度适当，并且可以扫瞄立体的物品获得大量点资料，以利曲面重建，量测完后在计算机读出数据，通常这部份称为逆向工程前处理。测量设备测量设备目前,国外的许多反求产品已进入我国市场。如英国3Ｄ-Ｓｃａｎｎｅｒ公司ＲＥＰＬＩＣＡ激光快速扫描测量仪、美国“ＬａｓｅｒＤｅｓｉｇｎ”Ｓｕｒｖｅｙｏｒ1200立体激光扫描系统、德国ＧＯＭ公司的ＡＴＯＳ测量仪等。这些测量设备功能较完善,但价格相当昂贵。我国华中科技大学、天津大学、西安交通大学、清华大学等众多高校近年来也加强了对反求工程测量设备的研发,现已实现产品化,并广泛应用于机械、汽车、家用电器、医疗、轻工等行业中。由于国产设备价格远远低于国外,且功能不断增强,因此有较大的发展潜力与竞争力。