04 第2章 先进设计技术4RE1PPT.ppt

1 第2章 先进设计技术 本章要点 现代设计技术的基本内容 CAPP技术 模块化设计的关键技术 CAD的关键技术 创新设计 逆向工程 2 第2章 现代设计技术Modern Design Technology 3 2.5.1 RE概述 2.5.2 逆向工程测量系统 2.5.3 数据处理技术 2.5.4 模型重建技术 4 2.5.1 RE概述 从确定产品功能与规格开始，构思产品的组件，然后进行各个组件的设计、制造以及检验，再经过组装、整机检验、性能测试等程序来完成。这种开发模式称为顺向工程或正向工程 一 顺向工程 1、顺向工程 （Forward Engineer）: 确定功能与规格 构思零部件需求 零件设计制造 部件组装检验 整机组装检验 性能测试 其过程包含： 5 2.5.1 RE概述 2、顺向工程 开发流程 功能与规格 产品设计 制造、检验 装配 3、顺向工程 设计加工流程 2D或3D设计 CAD/CAM 模具与成品 模具与成品检测 6 1、逆向工程 （Reverse Engineer,RE）: 逆向工程是将已有产品实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称。 也称反求工程、反向工程等。 二 逆向工程 ？ 8 以先进产品设备的实物、软件（图纸、程序、技术文件）或影片(图片、相片等)作为研究对象； 运用现代设计理论方法、生产工程学、材料学和有关专业知识进行分析和研究； 探索掌握其关键技术，进而开发出同类的先进产品。 反求工程含义广泛，包括设计反求、工艺反求、管理反求等。 三 反求工程 是将已有产品或实物模型转化为工程设计模型和概念模型，在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造的过程。 9 1950年国民生产总值仅为英国的1/29，法国的1/38，经济上落后于欧美国家三十年。 日本 1945～1970二十五年中引进国外先进技术投资60亿美元(自行研制需1800～2000亿美元，是引进投资的30倍) 掌握每项技术约需2～3年。 (自行研制需12～15年，是引进投资的5～6倍)。 1945～1970二十五年中花150亿美元对引进技术进行消化、吸收、改造和国产化。 口号“第一台引进，第二台国产化，第三台出口”。 1972年进出口平衡，1233家主要企业中有650家进行技术出口。 10 主要内容 功能分析与方案分析 产品材料分析 产品造型分析 工艺分析 产品结构与尺寸分析 精度分析 11 四 逆向工程的应用领域 对产品外形的美学有特别要求的领域 为方便评价其美学效果，利用油泥、黏土或木料等进行模型制作。根据制作出来的模型，建立三维CAD模型，就必须引入逆向工程的技术。 12 13 14 当设计需要通过实验调试才能定型时 比如航天航空、汽车等领域，为了满足产品对空气动力学等的要求，要求在实体模型、缩小模型的基础上经过各种性能调试(如风洞实验等)。 15 无设计图纸、无CAD模型的情况时 在对零件原型进行测量的基础上，形成零件的设计图纸或CAD模型，并以此为依据，复制一个相同的零件。 模具行业 常需要通过反复修改原始设计的模具型面，以得到符合要求的模具。需通过逆向工程建立或修改在制造过程中变更过的设计模型。 在新产品开发、创新设计 直接在已有的国内外先进的产品基础上进行结构性能分析、设计模型重构、再设计优化与制造，吸收并改进国内外先进的产品和技术，极大地缩短产品开发周期。 16 难于用基本几何来表现与定义很多物品 例如流线型产品、艺术浮雕及不规则线条等，如果利用通用CAD软件、以正向设计的方式来重建这些物体的CAD模型，在功能、速度及精度方面将异常困难。 17 18 19 特种服装、头盔的制造 要以使用者的身体为原始设计依据，此时，需要建立人体的几何模型。 测量与检测 在RP对快速原型制造的原型产品进行快速、准确的测量，找出产品设计的不足。进行重新设计，通过反复多次迭代可使产品完善。 20 人体解决剖学数据三维重构 快速 成形 体外 治疗、 诊断、 康复等 辅助模型 非生物活性材料 医学 人体中的骨头和关节等的复制、假肢制造、人体外形测量、医疗器材制作等。 生物假体制造 21 22 考古学 人体中的骨头和关节等的复制、假肢制造、人体外形测量、医疗器材制作等。 菊石模型 23 2.5.2 RE测量系统 一 概述 数据测量：又称产品表面数字化、数据采集 是指通过特定的测量设备和测量方法，将物体的表面形状转换成离散的几何点坐标数据。 1、接触式测量 三