逆向工程的数据采集及建模技术.doc

在计算机技术飞速发展的今天，三维的几何造型技术已被制造业广泛应用于产品及工模具的设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。我们的技术资料可能是各种数据类型的三维模型，但是，由于各种原因，我们所面对的可能并非CAD的模型，而是实实在在的实物样件，有时，甚至可能连一张可以参考的图纸也不存在，这就为我们在后续的工作中采用先进的设计手段和先进的制造技术带来了很大的障碍，我们必须通过各种测量手段及三维几何建模方法，将原有实物（产品原型或油泥模型）转化为计算机上的三维数字模型，在CAID与CAD领域，这就是所谓的逆向工程(ReverseEngineering)。◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎rJrwlWN0y8逆向工程可以简单的定义为“理解原始的设计意图和机制”，包括形状、材料、工艺等各个方面，目前有关逆向工程的研究和应用大多数针对实物模型的几何形状反求，在这个意义下，逆向工程是根据已有实物模型的坐标测量数据，重新建立实物的数字化模型，而后进行分析、加工等处理。◎一：逆向工程的应用◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎swLneol45C1.由于某些原因，在只有产品或产品的工装，没有图纸和CAD模型的情况下，却需要对产品进行有限元分析、加工、模具制造或者需要对产品进行修改等等，这时就需要利用逆向工程手段将实物转化为CAD模型。◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎I9p3wLsD87◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎iyUh6wzY0k2.逆向工程的另一类重要应用是对外形美学要求较高的零部件设计，例如在汽车的外形设计阶段是很难用现有的CAD软件完成的。通常都需要制作外形的油泥模型，再用逆向工程的方法生成CAD模型。◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎LnQYGCN5fq◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎vS6xYn7fki3.将逆向工程和快速原型制造（RPM）相结合，组成产品设计、制造、检测、修改的闭环系统，实现快速的测、设计、制造、再测量修改的反复迭代，高效率完成产品的初始设计。◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎ktUC0R2R53◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎c9cGstw1CH4.逆向工程的另一个重要应用就是计算机辅助检测。企业在进行质量控制时，对于外形复杂的产品检测往往非常困难，这时使用逆向工程的方法对产品进行测量，并把测量到的大量数据点与理论数模进行比较，从而分析产品的制造误差。◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎FHtL6ktVyK◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎6lUGBqVqlv5.逆向工程在医学、地理信息和影视业等领域都有很广泛的应用。比如：影视特技制作者需要将演员、道具等的立体模型输入计算机,才能用动画软件对其进行三维动画特技处理。◎二、逆向工程中的数据采集技术◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎zAVkFErrTO◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎W84FzHy659坐标数据采集是逆向工程中的第一个环节，是数据处理、模型重建的基础。现有的数据采集方法大概可以分为下面几类：◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎MehQbqvSQH◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎07O2HLeMmf①简单工具的手工测量◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎yHO8xQ43Nh②机械三坐标测量机测量的有序点数据◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎ZjWDjsoOQo③激光、数字成像的三坐标测量数据，既大批量、无序的点云数据◎C三坐标划线测量机◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎0NvxPOdPZG◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎Gm4aEQ756j◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎PoZYDgEbzM三坐标划线测量机是由地轨，立柱和水平臂及计算机等组成的综合测量系统，它可对金属、木质、粘土、塑料等模具，汽车覆盖件及汽车整体外形的相关位置进行三维尺寸测量，并具有划线功能。◎C侧面开放式三坐标划线测量机◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎AfE0wmxOsa◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎McLJ6gZFeW◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎o0FZAdXO5Q◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎p4HForZwM5侧面开放式结构及其加强设计的刚性，由于其具有高度的滑动响应性能通过微调手轮，三个轴可以快速和精确地定位。可以选择的附件十分丰富，比如用于划线，对心钻孔或者轻铣削的附件。◎AD/AD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎qCQ4dsrZbd2.三坐标测量机◎CAD/CAM之家版权所有，拒绝转载◎AWUs