現(xiàn)有的產(chǎn)品也好,模型也好,用專業(yè)的三維掃描儀進行高速精細的掃描(根據(jù)需要,同樣可以對其內(nèi)部零件進行掃描)后,就能得到精確的產(chǎn)品三維數(shù)據(jù),再導(dǎo)入到專門的軟件中就可以對這個模型數(shù)據(jù)進行編輯,進行再設(shè)計,然后把終的三維數(shù)據(jù)輸入到快速成型機器中,就可以制造出新產(chǎn)品的模型了,通過檢測后,各種數(shù)據(jù)就可以直接用于模具制作,進而生產(chǎn)產(chǎn)品,?這樣,新產(chǎn)品可以以更快捷的速度投放市場,贏得商機。例如,在飛機、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行設(shè)計。產(chǎn)品逆向設(shè)計一般在如下的情況下使用:(1)在沒有設(shè)計圖紙或者設(shè)計圖紙不完整,以及沒有CAD模型的情況下,需要對產(chǎn)品進行改良和再設(shè)計。(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)計中。(3)用于設(shè)計與制造個性化的產(chǎn)品,如人體擬合、太空服裝設(shè)計、假肢設(shè)計等。 曲面重構(gòu)可以說是逆向工程的重要部分,是以所量測的CMM或掃瞄點數(shù)據(jù)為輸入數(shù)據(jù)來重新建構(gòu)曲面模型。零件逆向造型工藝
在舊產(chǎn)品改進中的應(yīng)用在對舊產(chǎn)品改進時,有時并沒有零件的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軟件對原設(shè)計進行改進。當要設(shè)計需要通過實驗測試才能定型的工件模型時,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)品對空氣動力學(xué)等要求,首先要求在初始設(shè)計模型的基礎(chǔ)上經(jīng)過各種性能測試(如風(fēng)洞實驗等)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,實驗?zāi)P蛯⒊蔀樵O(shè)計這類零件及反求其模具的依據(jù)。衢州3D逆向造型制作在進行新產(chǎn)品設(shè)計時,通過逆向設(shè)計可以充分利用已有產(chǎn)品的設(shè)計信息,從中獲取啟示和靈感, 從而推出新產(chǎn)品。
在機械領(lǐng)域的實際應(yīng)用中,主要包括以下幾個方面:①對已有零件的復(fù)制,再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計意圖;②當原始設(shè)計不可得時,用于對已有產(chǎn)品的改型或仿型設(shè)計;③在設(shè)備維修中對個別損壞或磨損零件的復(fù)制;④在美學(xué)設(shè)計特別重要的領(lǐng)域,通常采用真實比例的木制或泥塑模型來評估設(shè)計的美學(xué)效果,再通過逆向工程進行設(shè)計;⑤當設(shè)計需要實驗才能定型的工件模型時,通常采用逆向工程的方法,例如,在航天航空領(lǐng)域,為了滿足空氣動力學(xué)等要求,需要進行風(fēng)洞實驗的產(chǎn)品模型。
逆向工程存在的問題及前景:1、發(fā)展面向工程應(yīng)用的測量系統(tǒng),使之能高速、高精度的實現(xiàn)實物數(shù)字化,并能根據(jù)樣件幾何形狀和后續(xù)應(yīng)用選擇測量方式及路徑,能實現(xiàn)路徑規(guī)劃和自動測量。2、以數(shù)據(jù)點云隱含得特征和約束等幾何信息的自動識別和推理為出發(fā)點,進一步研究復(fù)雜曲面離散數(shù)據(jù)點云的幾何理解,建立基于特征的逆向建模的指導(dǎo)性圖解,減少逆向工程CAD建模中的交互操作,降低設(shè)計人員的勞動強度。3、系統(tǒng)集成化程度低,有些系統(tǒng)只側(cè)重與曲面的擬合,有些系統(tǒng)只側(cè)重于與特定制造技術(shù)的結(jié)合,系統(tǒng)只包含簡單幾何數(shù)據(jù),不符合現(xiàn)代設(shè)計制造的并行思想,這是有待改進的方向。4、研究基于特征分割和約束驅(qū)動的精確變形技術(shù),提高逆向工程重建CAD模型的改型設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計能力。在模型精度評價上還沒有決定性的進展,這方面的工作也比較少,在未來逆向工程研究中,這是需要深入研究的一方面。如何更好的完成大規(guī)模雜亂數(shù)據(jù)的高精確智能處理和快速精確完成曲面重構(gòu)也是一直研究的熱點。 采用3D激光掃描儀對3D資料進行采集與整理,可獲得較為完整的資料資料, 經(jīng)綜合整理后再加以整理。
UG逆向造型的一般步驟:1、測點與點的整理一般先由設(shè)計人員提出對曲面打點的要求,原則是在變化比較大的地方打點密一些,在平滑的地方打點疏一些。由于一般三坐標測量機的取點效率低于激光掃描儀,所以在零件測點時要給予考慮。除了掃描剖面、測分型線外,為了構(gòu)畫的方便.測輪廓線等特征線也是必要的在點測點時。預(yù)先設(shè)定點的安放層.一邊測點。一邊整理。包括去誤點和缺陷點。注意同方向的剖面點應(yīng)放在同一層里,分型線點、孔位點單獨放一層。輪廓線點也單獨放一層。2、連線連分型線點時.要盡量減小誤差且光順,因為分型線往往是產(chǎn)品的裝配結(jié)合線。連線要根據(jù)樣品的形狀、特征大致確定構(gòu)面方法,從而確定所需要連線的線條。連線可使用直線、圓弧、樣條線.常用的是樣條線,選用“throughpoint”方式,選點間隔盡量均勻,將圓角先做成尖角,做完曲面后再倒圓角。3、曲線調(diào)整因測量有誤差及樣件表面不光滑等原因.連成spline時,曲率半徑往往存在突變。會直接影響以后構(gòu)面的光順性,因此曲線必須經(jīng)過調(diào)整,使其光順曲線調(diào)整常用的…種方法是EditSpline,選Editpole選項,利用鼠標拖動攛制點。
點云數(shù)據(jù)就是掃描資料以點的形式記錄,每一個點包含有三維坐標,有些可能含有顏色信息或反射強度信息。海寧3維逆向造型服務(wù)
當零件損壞或磨損時,可以通過三維掃描的方法,重構(gòu)該零件的數(shù)字模型,對損壞的零件表面進行還原或修補。零件逆向造型工藝
在實際設(shè)計中,目前這些軟件還存在著較大的局限性。在機械設(shè)計領(lǐng)域中,集中表現(xiàn)為軟件智能化低;點云數(shù)據(jù)的處理功能弱;建模過程主要依靠人工干預(yù);設(shè)計精度不夠高;集成化程度低等問題。例如,Surfacer軟件在讀取點云等數(shù)據(jù)時,系統(tǒng)工作速度較快,并且能較容易地進行點線的擬合。但通過Surfacer進行面的擬合時,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等軟件讀取點云數(shù)據(jù)時,卻會造成數(shù)據(jù)龐大的問題,對它們來說,一次讀取如此多的點是比較困難的。零件逆向造型工藝