現(xiàn)有的產(chǎn)品也好,模型也好,用專業(yè)的三維掃描儀進(jìn)行高速精細(xì)的掃描(根據(jù)需要,同樣可以對(duì)其內(nèi)部零件進(jìn)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(mén)的軟件中就可以對(duì)這個(gè)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯,進(jìn)行再設(shè)計(jì),然后把終的三維數(shù)據(jù)輸入到快速成型機(jī)器中,就可以制造出新產(chǎn)品的模型了,通過(guò)檢測(cè)后,各種數(shù)據(jù)就可以直接用于模具制作,進(jìn)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(chǎng),贏得商機(jī)。例如,在飛機(jī)、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(jìn)行設(shè)計(jì)。產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)一般在如下的情況下使用:(1)在沒(méi)有設(shè)計(jì)圖紙或者設(shè)計(jì)圖紙不完整,以及沒(méi)有CAD模型的情況下,需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改良和再設(shè)計(jì)。(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(jì)中。(3)用于設(shè)計(jì)與制造個(gè)性化的產(chǎn)品,如人體擬合、太空服裝設(shè)計(jì)、假肢設(shè)計(jì)等。 逆向造型的應(yīng)用:損壞或磨損零件的還原,以便修復(fù)或重制。海寧3維逆向造型工藝
首先進(jìn)行逆向分析,不同形式的逆向?qū)ο?-實(shí)物、軟件或影像,采用方法是不同的。實(shí)物(如機(jī)器設(shè)備)的逆向,可用實(shí)測(cè)手段獲得所需的參數(shù)和性能、材料、尺寸等;軟件(如圖樣)的要求可直接從分析了解產(chǎn)品和各部件的尺寸、結(jié)構(gòu)和材料入手,但掌握使用性能和工藝,則要通過(guò)試制和試驗(yàn);影像的要求則可用法與解析法求出主要尺寸間的大小相對(duì)關(guān)系,用機(jī)器與人或已知參照物對(duì)比,求出幾個(gè)尺寸,再推算其他尺寸,材料和工藝等都需通過(guò)試制和試驗(yàn)才能解決。實(shí)物逆向設(shè)計(jì)特點(diǎn):1、具有形象直觀的實(shí)物;2、對(duì)產(chǎn)品的性能、功能、材料等直接進(jìn)行測(cè)試分析,獲得詳細(xì)的產(chǎn)品技術(shù)資料;3產(chǎn)組成尺寸直接進(jìn)行測(cè)試分析,獲得產(chǎn)品的尺寸參數(shù);4點(diǎn)高,縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期;5間比,提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)質(zhì)量。該設(shè)計(jì)過(guò)程可以看出,實(shí)物逆向設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性可以體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的許多方面:設(shè)計(jì)思想、方案選擇、零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸公差設(shè)計(jì)、材料選擇、工藝設(shè)計(jì)等都有設(shè)計(jì)師發(fā)揮創(chuàng)造的空間。 秀洲區(qū)機(jī)械行業(yè)逆向造型技術(shù)過(guò)程在逆向設(shè)計(jì)的這些環(huán)節(jié)中,數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、模型重構(gòu)是產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)的三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
在實(shí)際設(shè)計(jì)中,目前這些軟件還存在著較大的局限性。在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中,集中表現(xiàn)為軟件智能化低;點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理功能弱;建模過(guò)程主要依靠人工干預(yù);設(shè)計(jì)精度不夠高;集成化程度低等問(wèn)題。例如,Surfacer軟件在讀取點(diǎn)云等數(shù)據(jù)時(shí),系統(tǒng)工作速度較快,并且能較容易地進(jìn)行點(diǎn)線的擬合。但通過(guò)Surfacer進(jìn)行面的擬合時(shí),軟件所提供的工具及面的質(zhì)量卻不如其它CAD軟件。如Pro/E、UG等。很多時(shí)候,在Surfacer里做成的面,還需要UG等軟件修改。但是,使用Pro/EUG等軟件讀取點(diǎn)云數(shù)據(jù)時(shí),卻會(huì)造成數(shù)據(jù)龐大的問(wèn)題,對(duì)它們來(lái)說(shuō),一次讀取如此多的點(diǎn)是比較困難的。
為應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù),首先應(yīng)該有產(chǎn)品的三維幾何模型。盡管已經(jīng)出現(xiàn)了許多成功的三維CAD軟件,但運(yùn)用這些軟件建立一個(gè)復(fù)雜的零件模型,仍相當(dāng)費(fèi)時(shí)。有時(shí)工程界提供的是實(shí)物,需要由實(shí)物制造模具或作設(shè)計(jì)上的改進(jìn),因此在RPM中經(jīng)常利用逆向工程技術(shù)來(lái)建立產(chǎn)品的幾何模型。此外,在計(jì)算機(jī)圖形和動(dòng)畫(huà)、工藝美術(shù)和醫(yī)療康復(fù)工程等領(lǐng)域,也經(jīng)常需要根據(jù)實(shí)物快速建立物體的三維幾何模型。另一個(gè)重要的應(yīng)用如修復(fù)破損的藝術(shù)品或缺乏供應(yīng)的損壞零件等,此時(shí)不需要對(duì)整個(gè)零件原型進(jìn)行復(fù)制,而是借助逆向工程技術(shù)抽取零件原形的設(shè)計(jì)思想,指導(dǎo)新的設(shè)計(jì).這是由實(shí)物逆向推理出設(shè)計(jì)思想的一種漸近過(guò)程。因此,逆向工程技術(shù)在這些領(lǐng)域中也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。 逆向設(shè)計(jì)可以有效節(jié)省時(shí)間和成本。
現(xiàn)今階段,普遍使用的逆向工程軟件是Imageware,其自身的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn),涵蓋了多種應(yīng)用設(shè)備,來(lái)更好的為逆向工程設(shè)計(jì)工程提供有效的點(diǎn)云處理方法與曲面重構(gòu)性能。下面來(lái)具體的分析一下該項(xiàng)技術(shù)的具體流程,數(shù)據(jù)采集,其是該項(xiàng)技術(shù)在進(jìn)行設(shè)計(jì)的重要步驟,也是為關(guān)鍵的基礎(chǔ)階段,其方式有兩種,分別是是接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量,第二種比第一種效率要好,而且在具體的運(yùn)行中使用較多,也存在一定的局限性,無(wú)法保證其準(zhǔn)確性。測(cè)量需要較早確定坐標(biāo)系,一般將汽車前梁的中間作為坐標(biāo)起始點(diǎn),以后明橫軸,以右明縱軸,以上明立軸,這樣才可以保證測(cè)量的數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確,才能夠?yàn)楹罄m(xù)的數(shù)據(jù)研究與曲面重構(gòu)做好準(zhǔn)備工作。逆向工程在3D打印技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)踐還可以用于零部件的修復(fù)。海寧3維逆向造型工藝
采用3D激光掃描儀對(duì)3D資料進(jìn)行采集與整理,可獲得較為完整的資料資料, 經(jīng)綜合整理后再加以整理。海寧3維逆向造型工藝
在舊產(chǎn)品改進(jìn)中的應(yīng)用在對(duì)舊產(chǎn)品改進(jìn)時(shí),有時(shí)并沒(méi)有零件的CAD模型,因此需要利用逆向工程技術(shù)建立產(chǎn)品的幾何模型,然后再利用傳統(tǒng)的CAD軟件對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)。當(dāng)要設(shè)計(jì)需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試才能定型的工件模型時(shí),通常采用逆向工程的方法。比如航天航空領(lǐng)域,為了滿足產(chǎn)品對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)等要求,首先要求在初始設(shè)計(jì)模型的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)各種性能測(cè)試(如風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)等)建立符合要求的產(chǎn)品模型,這類零件一般具有復(fù)雜的自由曲面外型,實(shí)驗(yàn)?zāi)P蛯⒊蔀樵O(shè)計(jì)這類零件及反求其模具的依據(jù)。海寧3維逆向造型工藝