工業(yè)產(chǎn)品的傳統(tǒng)開發(fā)方式基本上都是根據(jù)市場的需求.先進行產(chǎn)品構(gòu)思,確定產(chǎn)品的功能與技術(shù)指標(biāo),再進行各個組件的具體設(shè)汁、制造、組裝測試等。每個組件通常都保留有原始的CAD設(shè)計圖.這種開發(fā)模式被稱為“預(yù)定模式”,此類開發(fā)工程稱為“正向工程”。然而,隨著工業(yè)技術(shù)水平的提升和人民生活水準(zhǔn)的提高,除了產(chǎn)品的質(zhì)量、功能外,產(chǎn)品的幾何造型日益受到人們的重視,成為吸引消費者的優(yōu)先。因此,外觀造型的優(yōu)劣,直接影響產(chǎn)品的價格與其競爭力目前,在工業(yè)設(shè)計中,產(chǎn)品的外觀造型往往由設(shè)計師們先通過手工方式塑造出模型。例如:蠟?zāi)!⒛灸?、石膏模、塑料模等等。然后利?D數(shù)字化測儀準(zhǔn)確、快速地取得點云圖像,經(jīng)過曲面構(gòu)建、編輯、修整后,再導(dǎo)入一般的CAD/CAM系統(tǒng)。再由CAD/CAM計C加工路徑,通過CNC加工設(shè)備制作出模具。也可先以快速原型機將樣品模型制作出來,然后再以快速模具進行產(chǎn)品生產(chǎn)這種方式稱為逆向造型。此類工程也被稱作“反求工程”或“逆向工程”。目前已廣泛應(yīng)用于汽車、家電、玩具、藝術(shù)品等許多產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計中,也經(jīng)常用來對某一產(chǎn)品進行仿制、復(fù)制。逆向造型的特點是能在很短的時間內(nèi)準(zhǔn)確、可靠地復(fù)制實物樣件。逆向造型遵循:點一面一體的~一般原則。 三維掃描的作用明顯,可以采用逆向的方法進行模型制作、修改和精練,提高模型的精度,直到滿足各種要求?;幢蓖庥^逆向造型哪里有
現(xiàn)有的產(chǎn)品也好,模型也好,用專業(yè)的三維掃描儀進行高速精細的掃描(根據(jù)需要,同樣可以對其內(nèi)部零件進行掃描)后,就能得到精確的產(chǎn)品三維數(shù)據(jù),再導(dǎo)入到專門的軟件中就可以對這個模型數(shù)據(jù)進行編輯,進行再設(shè)計,然后把終的三維數(shù)據(jù)輸入到快速成型機器中,就可以制造出新產(chǎn)品的模型了,通過檢測后,各種數(shù)據(jù)就可以直接用于模具制作,進而生產(chǎn)產(chǎn)品,?這樣,新產(chǎn)品可以以更快捷的速度投放市場,贏得商機。例如,在飛機、汽車、工藝美術(shù)品和模具等行業(yè),由于其結(jié)構(gòu)以及表面曲線的復(fù)雜性,特別適宜用逆向方法進行設(shè)計。產(chǎn)品逆向設(shè)計一般在如下的情況下使用:(1)在沒有設(shè)計圖紙或者設(shè)計圖紙不完整,以及沒有CAD模型的情況下,需要對產(chǎn)品進行改良和再設(shè)計。(2)用于汽車、摩托車等具有較復(fù)雜曲面外型產(chǎn)品的修復(fù)與改型設(shè)計中。(3)用于設(shè)計與制造個性化的產(chǎn)品,如人體擬合、太空服裝設(shè)計、假肢設(shè)計等。 江蘇逆向造型批發(fā)商在進行新產(chǎn)品設(shè)計時,通過逆向設(shè)計可以充分利用已有產(chǎn)品的設(shè)計信息,從中獲取啟示和靈感, 從而推出新產(chǎn)品。
工業(yè)藍光掃描測量采用非接觸式測量方式,用工業(yè)級藍光三維掃描儀對導(dǎo)向葉片表面復(fù)雜的自由曲面進行點云數(shù)據(jù)處理分析。采用的工業(yè)級藍光三維掃描儀單面精度達到2~5μm,可生成高密度點云數(shù)據(jù),工件表面精細部位清晰,系統(tǒng)具備對測量產(chǎn)生的噪點進行修剪、剔除等功能,確保測量精度。與白光掃描相比,藍標(biāo)掃描抗干擾性更強,掃描精度更高。采用藍光掃描獲得的導(dǎo)向葉片表面模型如圖1所示。從圖1中可以發(fā)現(xiàn),采用工業(yè)藍光掃描測試能夠獲得表面復(fù)雜的點云數(shù)據(jù),進而形成初步的三維模型輪廓,但是對于某些光路“死角”的地方,存在較多的噪聲點,故而在這些地方無法實現(xiàn)高精度測量,需后期進行修復(fù)處理,處理完成后的表面可能仍存在較大的偏差或者出現(xiàn)無法修復(fù)的情況,因此需要另選其他方法進行“丟失”數(shù)據(jù)的補充。
三坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)處理三坐標(biāo)測量的技術(shù)要求可以用下面20個字來概括:數(shù)據(jù)整齊、方向合理、分層分色、疏密有致、對稱測半。在質(zhì)量上要求信息充分,精度達標(biāo),適應(yīng)造型需要;在效率上要求滿足造型需求,減少冗余數(shù)據(jù)。三坐標(biāo)測量在功能擴充上還有超大超長柔性工件測量及數(shù)據(jù)處理。實物逆向它是在已有產(chǎn)品實物的條件下,通過測繪和分折,從而再創(chuàng)造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等多方面的逆向。實物逆向的對象可以是整機零部件或組件。軟件逆向產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計書、使用說明書、圖紙、有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊等均稱為技術(shù)軟件。軟件逆向有三類:既有實物,又有全套技術(shù)軟件;只有實物而無技術(shù)軟件;沒有實物,有全套或部分技術(shù)軟件。 可快速生產(chǎn)這些零部件的替代零件,從而提高設(shè)備的利用率并延長其使用壽命。
逆向工程流程:三維掃描:用三維掃描儀對實物進行高精度三維測量,得到三維點云數(shù)據(jù),輸出ASC及STL文件。曲面重構(gòu):利用Geomagic、Imageware、Rapidform、Copycad等逆向軟件和Catia、Pro/e、Ug等設(shè)計軟件讀入掃描數(shù)據(jù),對其進行數(shù)據(jù)重構(gòu)。數(shù)控加工:用三維軟件重構(gòu)數(shù)據(jù)進行數(shù)控加工出成品?;蚩焖俪尚图庸?掃描儀得出STL數(shù)據(jù)直接進行快速成型加工。三維反求設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀:代反求設(shè)備:三坐標(biāo)測量機。精度高、體積較大、采集速度慢、測量范圍受機械行程限制、設(shè)備維護成本高。第二代反求設(shè)備:激光掃描設(shè)備。投射線激光,采集速度慢、測量范圍受機械行程限制、掃描死角多,測量數(shù)據(jù)無法編輯、無自動拼接測量數(shù)據(jù)。第三代反求設(shè)備:白光光柵式三維掃描儀。具有便攜、點距小、分辨率高、精度高、采集速度較快、對人體無害、標(biāo)志點全自動拼接、硬件要求低等特點。 集成軟件的應(yīng)用將CAD軟件與逆向工程技術(shù)相融合,可以讓模具變得更理性。合肥3D逆向造型生產(chǎn)企業(yè)
逆向設(shè)計可以有效節(jié)省時間和成本?;幢蓖庥^逆向造型哪里有
在新產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展以及經(jīng)濟的發(fā)展,消費者對產(chǎn)品的要求越來越高。為贏得市場競爭,不僅要求產(chǎn)品的功能先進,而且要求外形美觀。而在造型中針對產(chǎn)品外形的美學(xué)設(shè)計,已不是傳統(tǒng)訓(xùn)練下的機械工程師所能勝任的。一些具有美工背景的設(shè)計師們可利用CAD技術(shù)構(gòu)想創(chuàng)新的美觀外形,再以手工方式塑造出模型,如木模、石膏模、粘土模、膠模、工程塑膠模、玻璃纖維模等,然后再以三維測量的方式建立曲面模型。在美學(xué)設(shè)計特別重要的領(lǐng)域,例如汽車外型設(shè)計采用真實比例的木制或泥塑模型來評估設(shè)計的美學(xué)效果,而不采用在計算機屏幕上縮小比例的物體投視圖的方法,此時需用逆向工程的設(shè)計方法?;幢蓖庥^逆向造型哪里有