能在模具设计开发中的应用曲面自动重建）功模具.pdfVIP

逆向工程技术（Reverse Engineering) 逆 向 工 程 技 术 -- Surface econstruction( 曲 面 自 动 重 建 ）功 能 在 模 具 设 计 开 发 中 的 应 用 模 具 工 业 历 来 都 是 应 用 新 技 术 、 新 工 艺 、 新 材 料 的 先 锋 。 近 十 年 来 ， 模 具 行 业 一 直 是 CAD/CAM 软 件 的 最 主 要 用 户 之 一 。 欧 美 一 些 模 具 企 业 大 量 运 用 CAD/CAM/CAE 技 术 和 产 品, 相 比 之 下 ， 中 国 模 具 厂 家 正 进 入 起 步 阶 段 。 以 常 规 的 设 计 程 序 和 工 艺 ， 设 计 者 都 是 按 照 二 维 图 纸 或 是 根 据 设 计 规 范 和 几 何 图 形 的 要 求 ， 将 数 据 、 参 数 键 入 计 算 机 ， 通 过 CAD/CAM 软 件 程 序 ， 先 产 生 三 维 模 型 ， 再 以 此 为 依 据 ， 编 制 数 控 加 工 程 序 ， 来 驱 动 数 控 机 床 或 其 它 数 控 设 备 ， 经 过 不 同 的 工 序 ， 生 产 出 最 终 产 品 但 如 果 以 实 物 模 型/ 样 件 为 依 据 ， 而 没 有 图 纸 和 参 数 ， 特 别 针 对 一 些 复 杂 的 曲 面 产 品 ， 要 用 传 统 的 测 量 方 法 ， 取 得 数 据 ， 再 经 过 计 算 机 CAD 软 件 来 正 确 建 立 完 整 的 三 维 模 型 ， 就 谈 何 容 易 了 。 CAD/CAM 软 件 在 这 些 逆 向 工 程 中 的 应 用 ， 我 们 称 之 为 CAD/CAM 软 件 的 逆 向 工 程 技 术 (Surface Reconstruction--曲 面 自 动 重 建 ）. 1.1 逆 向 工 程 技 术 需 求产 品 开 发 中 的 难 题 随 着 CAD/CAM 技 术 的 广 泛 应 用 ， 相 比 之 下 ， 在 如 何 准 确 、 有 效 地 从 实 物 样 件 上 采 集 复 杂 三 维 表 面 数 据 ， 进 而 能 快 速 地 转 变 成 高 质 量 的 计 算 机 软 件 中 的 三 维 数 学 模 型－－ 这 一 应 用 上 仍 然 存 在 很 大 的 障 碍 。 尤 其 在 汽 车, 摩 托 车 身 及 其 他 产 品 模 具 的 设 计 和 制 造 过 程 中 ， 经 常 会 碰 到 这 个 难 题 ： 产 品 仿 制 或 面 对 以 手 工 制 作 或 经 手 工 进 行 局 部 修 改 (光 顺 处 理）后 的 模 型 或 实 物 样 件（ 即 使 是 用 CAD/CAM 系 统 设 计 和 加 工 生 产 的 模 型）， 如 果 仍 用 传 统 的 测 量 技 术－－ 采 集 特 征 线 上 离 散 的 坐 标 点 ， 然 后 输 入 计 算 机 ， 用 一 般 造 型 软 件 ， 将 点 连 成 线 ， 连 线 成 面 片 ， 连 接 面 片 再 反 复 光 顺 后 建 立 CAD 模 型 的 处 理 步 骤 ， 就 有 以 下 多 方 面 的 技 术 和 工 艺 上 的 限 制 。 测 量 速 度 慢 ， 周 期 长 而 且 精 确 度 难 以 保 证 ， 特 别 是 针 对 很 复 杂 的 曲 面 ， 离 散 点 不 能 准 确 地 定 义 它 的 形 状 , 工 程 师 简 单 重 复 劳 动 工 作 量 巨 大 。 对 测 绘 人 员 的 要 求 高 ， 他 必 须 掌 握 设 计 的 要 求 和 一 般 CAD/CAM 软 件 对 有 效 处 理 坐 标 点 数 量 的 限 制 。 不 能 充 分 发 挥 CAD/CAM 技 术 和 计 算 机 高 速 速 度 的 优 势 。 不 能 发 挥 最 新 扫 描 技 术/ 工 具 ， 如 激 光 扫 描 器 等 的 优 势（ 因 有 上 述 第 2 点 中 提 及 的 限 制）。 最 终 建 立 的 CAD 模 型 与 实 际 数 值 偏 差 大－－ 质 量 难 以 控 制 。 1.2逆 向 工 程 技 术 发 展 史 --Surface Reconstruction(曲面自动重建）软件诞生 为 解 决 上 述 难 题 ， 在 1992 年 ， 法 国 MDTV 公 司 和 日 本 某 大 汽 车 集 团 开 始 合 作 进 行 研 究 开 发 ， 至 1994 年 中 正 式 推 出“Surface Reconst