根據(jù)逆向設(shè)計(jì)的原理進(jìn)行研究,我們選擇保時(shí)捷汽車模型車身作為研究對(duì)象,并利用激光掃描技術(shù)獲得了車身表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。通過(guò)使用GeomagicWrap軟件,對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行了體外孤點(diǎn)和噪聲點(diǎn)的去除,同時(shí)進(jìn)行了點(diǎn)云的拼接與對(duì)齊操作。隨后,我們利用該軟件進(jìn)行點(diǎn)-線-面的曲面重構(gòu)過(guò)程,并對(duì)生成的曲面進(jìn)行了連續(xù)性和光順性分析,終得到了質(zhì)量良好的汽車車身CAD模型。這項(xiàng)研究初步探索了逆向工程在汽車車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。逆向工程是一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)再現(xiàn)過(guò)程,通過(guò)對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行逆向分析和研究,推導(dǎo)出其處理流程、組織結(jié)構(gòu)、功能特性和技術(shù)規(guī)格等設(shè)計(jì)要素,以制造出功能相似但不完全相同的產(chǎn)品。逆向工程廣應(yīng)用于許多行業(yè),包括汽車、航空航天、藝術(shù)與科學(xué)以及醫(yī)療等領(lǐng)域。在實(shí)物逆向工程中,主要包括三個(gè)方面:實(shí)物幾何外形的數(shù)字化、CAD模型的建立和產(chǎn)品的制造。傳統(tǒng)的車身設(shè)計(jì)方法在現(xiàn)代車身設(shè)計(jì)中被廣采用,然而,由于汽車外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜且包含許多曲面,使用傳統(tǒng)的機(jī)械圖紙進(jìn)行完整表達(dá)需要大量時(shí)間和資源。但是,當(dāng)逆向工程設(shè)計(jì)方法引入到汽車車身設(shè)計(jì)中時(shí),它改變了以往的設(shè)計(jì)理念,縮短了設(shè)計(jì)開發(fā)周期,并獲得了高質(zhì)量的車身結(jié)構(gòu)。逆向工程的研究越來(lái)越受到關(guān)注。逆向造型的應(yīng)用:新零件的設(shè)計(jì),主要用于產(chǎn)品的改型或仿形設(shè)計(jì)(在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上的創(chuàng)新)。寧波汽車行業(yè)逆向造型價(jià)格
逆向工程的過(guò)程采用了通過(guò)丈量實(shí)際物體的尺寸并將其制作成3D模型的方法,真實(shí)的對(duì)象可以通過(guò)如激光掃描儀,結(jié)構(gòu)光源轉(zhuǎn)換儀或者X射線斷層成像這些3D掃描技術(shù)進(jìn)行尺寸測(cè)量。逆向工程能在擁有現(xiàn)有物理部件之上,利用激光掃描儀、結(jié)構(gòu)光源轉(zhuǎn)換儀或X射線斷層成像之類3D掃描儀技術(shù)進(jìn)行尺寸測(cè)量,再通過(guò)CADCAM、CAE或其他軟件構(gòu)筑3D虛擬模型的方法。測(cè)量原理三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是測(cè)量和獲得尺寸數(shù)據(jù)的有效的方法之一因?yàn)樗梢源娑喾N表面測(cè)量工具及昂貴的組合量規(guī),并把復(fù)雜的測(cè)量任務(wù)所需時(shí)間從小時(shí)減到分鐘。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的功能是快速準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)尺寸數(shù)據(jù),為操作者提供關(guān)于生產(chǎn)過(guò)程狀況的有用信息,這與所有的手動(dòng)測(cè)量設(shè)備有很大的區(qū)別。嘉善五金行業(yè)逆向造型設(shè)計(jì)逆向工程(Reverse Engineering) 也稱反求工程、反向工程等。
數(shù)據(jù)插補(bǔ),通過(guò)使用區(qū)域分布點(diǎn)的信息插值殘缺部位的坐標(biāo)點(diǎn),在很大程度上可以呈現(xiàn)出模型的數(shù)據(jù)信息,所示,零件應(yīng)先經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)量與采集,再進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,確定CAD重建模型,CAM需生成NC文件,經(jīng)過(guò)模具加工,才能使得模具成型,但有一個(gè)前提,必須滿足量產(chǎn)復(fù)制的要求。以某款Porsche汽車模型采取車身逆向造型設(shè)計(jì)為例,都應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理,然后進(jìn)行多邊形的補(bǔ)綴與完善,針對(duì)于輪廓線還應(yīng)探索編輯,注重分析曲面的重建構(gòu)造,曲面產(chǎn)生的偏差需要仔細(xì)的研究與分析,不足的地方應(yīng)及時(shí)的修改,比較大限度的能夠滿足CAD汽車車身曲面模型。
建立符合產(chǎn)品要求的外形模型,終通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行實(shí)測(cè)所得到的數(shù)據(jù)將成為設(shè)計(jì)這類產(chǎn)品及反推其模具的重要依據(jù);(3)在美學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域起到尤為重要的作用:在航空航天、汽車外形設(shè)計(jì)過(guò)程中采用真實(shí)比例的木雕或泥塑模型來(lái)評(píng)估設(shè)計(jì)產(chǎn)品的美學(xué)效果,或者通過(guò)計(jì)算機(jī)仿形設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)品模型,此時(shí)都需要用到逆向工程的設(shè)計(jì)方法;(4)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)零件原形進(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;(5)模具行業(yè)中的重要作用:因?yàn)樵谀>叩闹圃熘行枰磸?fù)的進(jìn)行試驗(yàn)或修改模具參數(shù),對(duì)已經(jīng)符合要求的模具進(jìn)行反推其數(shù)據(jù),然后再制造出與其相同技術(shù)參數(shù)的模具來(lái),這樣可以有效的提高模具制造的效率,降低模具制造的成本。三、逆向工程未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)(1)理論研究的趨勢(shì)方向:加強(qiáng)對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)、曲線曲面擬合技術(shù)、數(shù)據(jù)分塊技術(shù)研發(fā),推動(dòng)逆向工程技術(shù)向精、強(qiáng)、廣發(fā)展,結(jié)合人工智能將逆向工程向簡(jiǎn)單化、智能化、人性化方向發(fā)展;(2)測(cè)量應(yīng)用的發(fā)展方向:三維技術(shù)測(cè)量主要傾向于快速、安全、準(zhǔn)確的獲取所需要的有效數(shù)據(jù)。對(duì)于一些損壞或者磨損的零件,能夠利用逆向工程技術(shù)對(duì)特征參數(shù)進(jìn)行提取。
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)品的開發(fā)周期;5間比,提高產(chǎn)品開發(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。 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)。嘉善逆向造型工藝
點(diǎn)云數(shù)據(jù)就是掃描資料以點(diǎn)的形式記錄,每一個(gè)點(diǎn)包含有三維坐標(biāo),有些可能含有顏色信息或反射強(qiáng)度信息。寧波汽車行業(yè)逆向造型價(jià)格
我們用UG軟件做逆向工程時(shí),先用抄數(shù)機(jī)抄出來(lái)的點(diǎn)云進(jìn)行處理,經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)可以是薄稀的點(diǎn)云,也可以是線,也可以是STL小平面體。利用這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入U(xiǎn)G后,對(duì)產(chǎn)品的形狀進(jìn)行觀察,觀察產(chǎn)品是由哪幾部分面所構(gòu)成的,這些面如何做線做點(diǎn)要心里有底。做逆向無(wú)非就是做面,面是由線所構(gòu)成,線由點(diǎn)構(gòu)成。說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單,做起來(lái)不容易呀!看看我的一些小技巧吧!也許會(huì)給你帶來(lái)很大的幫助!■通過(guò)點(diǎn)構(gòu)造曲線連線要做到有的放矢,根據(jù)樣品的形狀、特征大致確定構(gòu)面方法,從而確定需要連哪些線條,不必連哪些線條。連線可用直線、圓弧、樣條線。非常好常用的是樣條線。點(diǎn)與間隔盡量均勻,有圓角的地方先忽略,做成尖角,做完曲面后再倒圓角。因測(cè)量有誤差及樣件表面不光滑等原因,連成的曲率半徑變化往往存在突變,對(duì)以后的構(gòu)面的光順性有影響。因此曲線必須經(jīng)過(guò)調(diào)整,使其光順。1.在連線過(guò)程中,一般是先連特征線點(diǎn),后連剖面點(diǎn)。在連線前應(yīng)有合理的規(guī)劃,根據(jù)此車的形狀和特征確定如何分面,以便確定哪些點(diǎn)應(yīng)該連接,并對(duì)以后的構(gòu)面方法做到心中有數(shù),連線的誤差一般控制在。2.常用到的是直線、圓弧和樣條線,其中非常好常用的是樣條線。階次非常好好為3階,因?yàn)殡A次越高。寧波汽車行業(yè)逆向造型價(jià)格