逆向工程及快速成型技术.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，并进行曲面重构，编辑修改后，传至一般的系统，再由产生刀具的加工路径送至加工设备制作所需的模具，或者送到快速成型机（）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)模型构造
目的是获得完整一致的边界表示模型，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(文件)，测量数据与设备的接口(、、点云文件)，测量数据与系统的接口(、、文件)，以实现与现有的制造设备、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(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、、
第二类逆向工程软件：主要代表有
第三类逆向工程软件：主要代表有主流的软件，如、等几款常用的逆向工程软件：
:美国公司开发的，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。
：作为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。
：英国公司开发的系列产品中的集成模块，主要处理测量数据的曲面造型。
：韩国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，是由模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维物理实体的技术总成。

不同种类的快速成型系统因所用成型材料不同，成型原理和系统特点也各有不同。

但是，基本原理都是一样的，那就是“分层制造，逐层叠加”。快速成型技术的工作原理
零件数据模型的建立
数据转换文件的生成由三维造型系统将零件数据模型转换成一种可被快速成型系统所能接受的文件。
分层切片分层切片处理是根据成型工艺要求，按照一定的离散规则将实体模型离散为一系列有序的单元按一定的厚度进行离散。
层片信息处理根据每个层片的轮廓信息，进行工艺规划，选择合适成型参数，自动生成数控代码。
快速堆积成型快速成型系统根据切片的轮廓和厚度要求，用片材、丝材、液体或粉末材料制成所要求的薄片，通过一片片的堆积，最终完成三维形体原型的制备。快速成型技术的