逆向工程及快速成型技术资料.ppt

逆向工程和快速成型技术综述; 1.1 、逆向工程的概念 1.2 、逆向工程的应用及发展趋势 1.3 、逆向工程设计制造的工作流程 1.4 、逆向工程的关键技术 1.5 、逆向工程常用软件 、;一、逆向工程顾名思义就是反其道而行之。针对一现有样品，利用3D数字化测量仪器准确、快速地将其轮廓坐标量得，并进行CAD曲面重构，编辑修改后，传至一般的CAD/CAM系统，再由CAM产生刀具的NC加工路径送至CNC加工设备制作所需的模具，或者送到快速成型机（RP）将样品制作出来。;二、逆向工程分类 根据反求对象的不同可分为 1.实物逆向：是有产品实物的条件下，通过测绘分析，从而再创造。 2.软件逆向：通过产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、有关规范和标准等一些技术软件去分析设计。 3.影像逆向：设计者无产品实物，也无技术软件，仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等，设计者需要从这些影像资料去构思设计产品。;一、逆向工程应用 逆向工程的应用相当广泛，有模具制造业、玩具业、游戏业、电子业、鞋业、高尔夫球业、艺术业、医学工程及产品造型等方面。;具体应用： （1）在对产品外形的美学有特殊要求的领域 （2）零件没有技术文件或技术文件不完整时 （3）设计的产品需要通过实验测试才能定型时 （4）模具行业 （5）很难表达的几何形状 （6）新产品的开发 （7）文物艺术品的修复 （8）快速原型制造; 鞋楦的扫描与反求 汽车造型的扫描与反求 复杂曲面的反求 骨骼扫描及反求;牙颌的点云及反求;艺术品的点云和反求 ;二、逆向工程的发展趋势 逆向工程技术是目前CAD/CAM领域一个十分活跃的研究方向，以下技术的发展值得期待： （1）发展面向逆向工程的专用测量系统 （2）研究适应不同的测量方法和后续用途的离散数据后处理技术。 （3）拟合曲面应能控制曲面的光顺性和进行光滑的拼接 （4）有效的特征识别和考虑约束的模型重建方法 （5）发展基于集成的逆向工程技术 ;;逆向工程的流程图： ;;(3)数据分块与曲面重构 数据分块是为曲面重构服务的，曲面重构也是逆向工程的关键环节，其目的是要构造出满足精度、光顺性以及相邻的曲面光滑拼接的曲面模型。 (4)CAD模型构造 目的是获得完整一致的边界表示CAD模型，即用完整的面、边、点信息来表示模型的位置和形状。 精度反映反求模型与产品实物差距的大小，其评价指标分为整体指标、局部指标、量化指标和非量化指标。精度评价是逆向工程的一项重要内容，产品性能达不到原设计的要求，其中重建模型不能还原原模型是主要原因之一。;(5)快速原型 快速原型是逆向工程的一个必要环节，快速原型机可用来快速制作实物，能实现原型的放大、缩小、修改等功能。 (6)逆向工程的接口技术 其中包括：测量数据与快速成型系统的接口(STL文件)，测量数据与CNC设备的接口(DXF、IGES、点云文件)，测量数据与CAD/CAM系统的接口(DXF、IGES、STEP文件)，以实现与现有的制造设备、CAD/CAE/CAM等软件的数据交换。;(7)实物尺寸的三维测量技术 下图是三坐标测量机---CMM;;(2)对测量点云后置处理后直接生成曲面，生成的曲面可采取无缝连接的方式被集成的CAD/CAM系统做后续处理。 (3)按特征构建的方式生成几何模型。 第一类逆向工程软件:主要代表有ImageWare、ICEM Surf、GeoMagic 第二类逆向工程软件：主要代表有CopyCAD 第三类逆向工程软件：主要代表有主流的CAD/CAM软件，如CATIA、PRO/E等 ;几款常用的逆向工程软件： GeoMagic:美国RainDrop公司开发的，具有丰富的数据处理手段，可快速的构造连续的曲面造型，应用领域从工业设计到医疗方针等多个方面。 ImageWare：作为UG外挂的逆向工程软件包，具有强大的测量数据处理、曲面造型、误差检测等功能。 CopyCAD：英国DELCAM公司开发的系列CAD产品中的集成模块，主要处理测量数据的曲面造型。 RapidForm：韩国INUS公司开发的逆向工程软件，主要用于测量、扫描数据的曲线建模以及基于CT数据的医疗图像建模，还可以完成艺术品的测量建模。 ; 市场上能见到的大部分逆向工程软件基本上都是国外产的，国内的很少见，即使有，也不具备与国外软件相竞争的实力。比如国产的QuickForm是国内逆向工程软件中比较好的一款，但是市场占有率较低，唯一有优势的地方就是价格。;;2.1快速成型技术概述; 快速成型技术是20世纪80年代后期发展起来的，是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维物理