反求工程的理解及应用

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反求工程

反求工程

确定产品的造型
对产品的外形构型,色彩设计等进行分析,从美学 原则,顾客需求心里,商品价值等角度进行构型设计和色 彩设计.
பைடு நூலகம்
三.应用领域
反求工程(逆向工程)是近年来发展起来的消化,吸收 和提高先进技术的一系列分析方法和应用技术的组合, 其主要目的是为了改善技术水平,提高生产率,增强经 济竞争力。世界各国在经济技术发展中,应用反求工程 消化吸收先进技术经验,给人们有益的启示。据统计, 各国百分之七十以上的技术源于国外,反求工程作为掌 握技术的一种手段,可使产品研制周期缩短百分之四十 以上,极大提高了生产率。因此研究反求工程技术,对 我国国民经济的发展和科学技术水平的提高,具有重大 的意义。
①实物类:主要是指先进产品设备的实物本身; ②软件类:包括先进产品设备的图样,程序,技术文件等; ③影像类;包括先进产品设备的图片,照片或以影像形式出 现的资料.
反求工程包含对产品的研究与发展,生产制造过程,管理
和市场组成的完整系统的分析和研究.主要包括以下几个方面:
探索原产品设计的指导思想 掌握原产品设计的指导思想是分析了解整个产品设计的前提.如 微型汽车的消费群体是普通百姓,其设计的指导思想是在满足一般功 能的前提下,尽可能降低成本,所以结构上通常是较简化的. 探索 原产品原理方案的设计各种产品都是按定的使用要求设计的,而满足 同样要求的产品,可能有多种不同的形式,所以产品的功能目标是产 品设计的核心问题.产品的功能概括而论是能量, 物料信号的转换.例 如,一般动力机构的功能通常是能量转换,工作机通常是物料转换,仪 器仪表通常是信号转换.不同的功能目标,可引出不同的原理方案.设 计一个夹紧装置时,把功能目标定在机械手段上,则可能设计出斜楔 夹紧,螺旋夹紧,偏心夹紧,定心夹紧,联动夹紧等原理方案;如把功能目 标确定扩大,则可设计出液动,气动,电磁夹紧等原理方案.探索原产品 原理方案的设计,可以了解功能目标的确定原则,这对产品的改进设 计有极大帮助.

现代设计理论与方法第7章反求工程设计

现代设计理论与方法第7章反求工程设计
利用快速原型制造技术,将设 计模型转化为实物模型,进行
验证和评估。
反求工程设计的流程
1 2
数据采集
利用测量、扫描等技术手段获取产品实物数据。
数据处理
对采集的数据进行预处理、降噪、拼接等操作, 得到完整、准确的数据。
3
逆向建模
利用反求工程软件进行逆向建模,生成三维模型。
反求工程设计的流程
创新设计
在逆向建模的基础上,结合设计需求和创意, 进行产品的创新设计。
03 反求工程设计的方法与流 程
反求工程设计的方法
逆向建模
通过测量和扫描等手段获取产品实 物数据,然后利用反求工程软件进
行逆向建模,生成三维模型。
创新设计
在逆向建模的基础上,结合设 计需求和创意,进行产品的创 新设计。
优化设计
对产品进行结构优化、性能优 化等方面的设计,提高产品的 性能和品质。
快速原型制造
现代设计理论与方法第7章反求工 程设计
目录
• 反求工程设计概述 • 反求工程设计的基本原理 • 反求工程设计的方法与流程 • 反求工程设计案例分析 • 反求工程设计的挑战与展望
01 反求工程设计概述
反求工程设计的定义与特点
反求工程设计的定义
反求工程设计是指通过分析、研究已有的产品或模型,获 取其设计参数、设计思想和制造技术,进而开发出相似或 新的产品的一种设计方法。
快速原型制造
利用快速原型制造技术,将设计模型转化为 实物模型,进行验证和评估。
优化设计
对产品进行结构优化、性能优化等方面的设 计,提高产品的性能和品质。
设计评估与改进
对实物模型进行测试和评估,根据评估结果 进行设计改进和优化。
反求工程设计的软件工具

反求工程

反求工程

二、点云数据的预处理 取样及点云的修整, 取样及点云的修整,是反求工程重要步骤
1、点云数据中噪音点的剔除 、 噪音点的剔除指令: 噪音点的剔除指令:Poind Extranct Point Circle-Select Poind。或见图 所示方式操作。 。或见图3-14所示方式操作。 所示方式操作
上述扫描机的测量精度为± 上述扫描机的测量精度为±0.05mm,各直线运动坐标轴的分辨率为 , 0.005mm,旋转测量台的分辨率为 ,旋转测量台的分辨率为0.004°,被扫描物体的最大尺寸为: ° 被扫描物体的最大尺寸为: Φ457m m×457mm ×
所示为英国3D Scanners 图2.5所示为英国 所示为英国 公司生产的Reversa扫描头的原理 图, 公司生产的 扫描头的原理 这种扫描头可安装在CNC加工机或 加工机或CMM 这种扫描头可安装在 加工机或 测量机上,构成激光扫描机。 测量机上,构成激光扫描机。
常用的扫描机有传统有: 常用的扫描机有传统有:
ห้องสมุดไป่ตู้
坐标测量机(Coordinate Measurement Machine, 坐标测量机 , 简称(MM) 简称 激光扫描机(Iaser Scanner) 激光扫描机 零件断层扫描机(Croos Section Scanner) 零件断层扫描机 CT(Computer Tomography,计算机 线断层照相术 线断层照相术) ,计算机X线断层照相术 MRI(Magnetic Resonance Imaging,磁共振成像 ,磁共振成像)
二、结构光法 结构光法: 结构光法:是基于相位偏移测 量原理的莫尔条纹法。 量原理的莫尔条纹法。 该种方法将光栅条纹投射到 被测物体表面,光栅条纹受被 被测物体表面, 测物体表面形状的调制, 测物体表面形状的调制,其条 纹间的相位关系会发生变化, 纹间的相位关系会发生变化, 用数字图像处理的方法解析出 光栅条纹图像的相位变化量来 获取被测物体表面的三维信息。 获取被测物体表面的三维信息。

反求工程 案例分享

反求工程 案例分享

反求工程案例分享反求工程是指根据已知结果或现象推导出相关的工程设计、参数或方法。

下面将列举10个反求工程的案例分享:1. 案例一:根据已知建筑物的设计需求,通过逆向计算得出所需的基础承载力。

根据建筑物的重量、地基土壤的承载能力等因素,通过反求工程得出合适的基础设计参数。

2. 案例二:根据已知的流量和管道长度,反求出管道的直径。

通过流体力学的计算方法,根据所需的流速和管道材料的摩擦阻力等因素,反向计算出合适的管道直径。

3. 案例三:根据已知的电路参数,反求出电路中的未知元件值。

通过电路分析和计算,根据已知的电压、电流和电阻等参数,反向推导出电路中的未知元件值。

4. 案例四:根据已知的机械系统的运动学参数,反求出系统的动力学参数。

通过动力学分析和运动学方程,根据已知的速度、加速度和质量等参数,反向计算出系统的力和力矩。

5. 案例五:根据已知的声音信号和传感器的响应特性,反求出信号源的特性。

通过声学信号处理和传感器的响应模型,根据已知的接收信号和传感器响应,反向计算出信号源的频率、幅度和相位等特性。

6. 案例六:根据已知的地震波形和结构的响应,反求出结构的刚度和阻尼参数。

通过地震工程分析和振动响应计算,根据已知的地震波形和结构的响应,反向计算出结构的刚度和阻尼参数。

7. 案例七:根据已知的气象数据和建筑物的能耗,反求出建筑物的能源利用效率。

通过能源分析和气象数据统计,根据已知的气温、湿度和建筑物的能耗数据,反向计算出建筑物的能源利用效率。

8. 案例八:根据已知的水质和污染源的位置,反求出污染源的排放浓度。

通过水质模型和污染扩散方程,根据已知的水质监测数据和污染源的位置,反向计算出污染源的排放浓度。

9. 案例九:根据已知的交通流量和道路参数,反求出道路的通行能力。

通过交通流模型和道路设计参数,根据已知的交通流量和车速,反向计算出道路的通行能力。

10. 案例十:根据已知的物料流量和工艺要求,反求出生产线的生产能力。

反求设计及应用

反求设计及应用

反求设计及其应用1反求设计概述技术引进是促进民族经济高速增长的战略措施。

要取得最佳技术和经济效益,必须对引进技术进行深入研究、消化理解和创新,开发出先进产品,形成自已的技术体系。

反求工程是针对消化吸收先进技术的系列分析方法和应用技术的组合。

反求工程包括设计反求、工艺反求、管理反求等各个方面。

以先进产品的实物、软件(图样、程序、技术文件等)或影像(图片、照片等)作为研究对象,应用现代设计的理论和方法,进行系统地分析研究,探索掌握其关键技术,进而开发出同类产品。

反求工程首先要进行反求分析,针对反求对象的不同形式———实物、软件或影像,采用不同的方法。

实物如机器设备的反求,可用实测手段获得所需参数和性能、材料、尺寸等;软件如图样等可直接分析了解产品及各部分的尺寸、结构和材料,但掌握使用性能和工艺,则要通过试制和试验;影像可用透视法与解析法求出主要尺寸间的大小相对关系,与已知参照物对比,求出几个绝对尺寸,推算其他尺寸。

材料和工艺等都需通过试制和试验才能解决。

在以上充分分析的基础上,才能进行不同的反求设计。

2反求设计的过程2.1实物反求设计的一般过程①准备工作。

广泛了解国内外同类产品的结构、性能、产品的技术水平、生产水平、管理水平和发展趋势,以确定是否具备引进价值。

根据反求工程设计的项目分析、产品水平、市场预测、用户要求、发展前景和经济效益,写出可行性分析报告。

在收集的技术资料中,结构说明书、维修手册、标准资料是最重要的。

②功能分析。

对实物进行功能分析,找出相应的功能载体和工作原理。

③实物性能测试。

包括整机性能、运转性能、动态特性、寿命、可靠性等。

测试时要把实际测试与理论计算结合起来。

④实物分解。

分解工作必须保证能恢复原样。

不可拆连接一般不分解,尽量不解剖或少解剖。

一般先拍照并绘制外廓图,注明总体尺寸、安装尺寸和运动极限尺寸等,然后将机器分解成各个部件。

拆卸前画出装配结构示意图,在拆卸过程中不断修正,注意零件的作用和相互关系。

反求工程及其关键技术概述

反求工程及其关键技术概述

反求工程及其关键技术概述逆向工程(Reverse Engineering),又称反求工程或反求设计,是将已有产品模型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,是对已有设计的设计。

其目的是为了改善技术水平,缩短产品生产周期,提高生产率,增强经济竞争力。

在科学技术高速发展的今天,世界范围内新的科技成果层出不穷,它们为发展生产力、推动社会进步做出了杰出的贡献。

中国在机械工程领域起步较晚,基础较为薄弱,因此充分地、合理地利用这些科技成果,更快的获得世界上较为先进的技术成果。

反求工程的应用对于我国科技进步,推动经济建设和发展有着重要的现实意义。

在我国最早提出“反求工程”概念并倡导推广的学者是著名的科学学专家夏禹龙、刘吉、冯之浚、张念椿等。

早在1983 年第三次全国科学学和科技政策学术讨论会上他们就提出了“反求工程”的概念。

近20 多年来,随着数字技术的快速发展和应用,给反求工程提供了前所未有的技术手段,直接导致反求工程的实践水平越来越高,反求工程的研究成果也越来越多,与之相配套的各种技术手段也趋于成熟。

反求工程的关键技术包括数据采集、数据处理,模型重建、模型精度分析等。

为了更加全面的了解当今我国学者在各个领域所取得的进展,我选读了2010年至2011年所发表的部分论文,并将读后收获记录如下。

一、数据采集方面数据采集即获取实体模型的几何参数,是反求工程CAD建模的首要环节。

对自由曲面零件的测量是实现数据采集的有效手段。

根据被测物的CAD模型是否已知,可将自由曲面的测量分为CAD模型已知的测量和CAD模型未知的测量。

这两种测量的目的不同,测量的策略也有所不同:前者主要是为了检验和保证产品的精度要求;而后者主要是根据测量所获得的零件表面的测点数据实现曲面重建,以便利用CAD/CAM技术进行模型修改、零件设计、数控加工指令的生成及误差分析等处理。

对于CAD模型已知的自由曲面的测量,其关键问题是如何高效、可靠、安全地获取待测曲面的几何形状信息。

逆向工程技术

逆向工程技术
于允许值。 弦高差方法:连接检查点前后两点,计算检查点到连线(弦)的距离
被集成到逆向软件中
三、数据处理
2.多视对齐
Polyworks的IMAlign模块
三、数据处理
2.多视对齐
粘贴特征点
三、数据处理
3.数据光顺
在汽车、摩托车覆盖件的应用中,对表面的光顺性往往有很高的 要求,通常要求达到A级(Class A)曲面品质。
逆向工程技术
一、逆向工程技术概述
1. 概念
正向工程(或顺向工程) 逆向工程(Reverse Engineering)(也称反求工程、反向工程等):将实物 转化为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。
一、逆向工程技术概述
2. 应用领域
对产品外形有特殊美学要求的领域,为了方便产品的美学评价,需 要由造型设计师用油泥等材料制作真实尺寸模型.
G0连续:位置连续,即曲面间没有缝隙,但可能有锐利边缘,不常用。
G1连续:切线连续,制作简单,成功率高,常用于小家电面的相交处。
G2连续:曲率连续,视觉效果光滑流畅,是A级曲面的最低标准。
G3连续:曲率的变化率连续 G4连续:曲率变化率的变化率连续
反光效果完美,通常用于汽车设计
数据光顺:对点云进行滤波。常用的滤波算法有高斯(Gaussian) 滤波、平均(Averaging)滤波和中值(Median)滤波,在Imageware软件 中即提供了这三种滤波方式
二、数据获取
2. 测量设备
三坐标测量机(CMM)
悬臂式
桥式
便携式
龙门式
二、数据获取
2. 测量设备
非接触式扫描仪 德国:GOM公司的ATOS,Steinbichler公司的COMET 瑞士:FARO公司的激光扫描仪 韩国:SOLUTIONIX公司的REXCAN系列扫描仪 美国:Cyberware公司的人体三维彩色扫描仪,CGI公司的

逆向工程技术及其应用

逆向工程技术及其应用

Unigraphics NX
Unigraphics(UG),是美国 EDS公司 推出的CAD/CAE/CAM一体化软 件,广泛应用于航空、汽车、机 械、家电等各行各业。
UG具有独特的复合建模方法,这 使它在建模方面更加灵活,在产 品设计初期可以将主 要精力放在设计思想 和设计方案上,可以 提高设计效率。
谢 谢!
采用结构化光照法的扫描仪
优点:这种扫描仪具有测量速度快、测量范围大、携带方 便等优点 缺点:价格十分昂贵。
数据预处理
在数据采集阶段,几乎所有的测量方式、测量系统在 测量过程中都不可避免地存在误差。对于大型或复杂 的零件我们也不得不进行多次扫描。这样就需要对采 集后的数据进行拼合处理。由光学方法得到的极为密 集的测量数据称为“点云”,对于点云我们也要做必 要的精简处理。数据的预处理是十分必要的。对于点 云的预处理主要包括以下几个方面:
Pro Engineer
Pro/E是美国参数技术 公司(PTC)推出的3D CAD/CAE/CAM软件, 它采用参数化行为建模 技术,在实体造型方面 功能更强大,因此在制 造业尤其是机械制造业 获得了广泛的应用。
由于采用“全尺寸”约 束,所以约束尺寸不能 漏注也不能多注,从而 设计过程过于呆板。
逆向工程实例
这是一个具体的应用实 例,主要步骤如下:
1、根据客户要求制定 相应的数据采集方案。 本案例采用激光扫描仪 一次扫描完成数据采集。
2、对点数据进行去除 杂点、过滤精简等处理。
逆向工程实例
3、根据样件的特点提取 特征线,本案例按照一条 曲线取截面线。
4、对拟合曲线进行误差 分析,确定在允许范围内, 可进行下面的工作,否则 要重新以更多的控制点进 行拟合,直到把误差控制 在允许范围之内。控制点 不宜过多,这样会影响曲 线质量。
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针对一现有的样品,利用3D数字化测量仪器准确、快速 地将其轮廓坐标量得,并加以构建曲面,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加工机械制作所需的模具,或者送到快速成型机(RP) 将样品制作出来。这一过程称为反求工程。
其流程图如下:
样品
3D 扫描
资料 处理
实物原型的数字化技术
七、超声波断层法测量技术 对超声波而言,不同的介质有它特定 的声阻抗和衰减特性,当超声波脉冲 到达被测物体时,其在两种介质边界 表面会发生回波反射,通过测量回波 与零点脉冲的时间间隔,即可计算出 各面到零点回波的距离,利用这些特 征便可对物体进行断层数字化测量。
实物原型的数字化技术
3。点云处理软件:滤杂讯、曲线曲面重构、曲面修改、插补 4。CAD/CAM软件:PC级CAD/CAM系统 5。CNC机械:进行模具加工制造 6。快速成型机:SLS、LOM、SLA等
1.3反求工程的关键技术



反求工程包括实物表面三维坐标数据的测量技术(即实物原 型的数字化技术)和CAD模型重建两个关键的技术。 原型数字化技术是指通过坐标测量机(Coordinate Measuring Machine,简称CMM)或激光扫描器等测量装置 获取零件原型表面点三维坐标值的过程。通过测量实物表 面特征点,记录下反映实物外形的特征数据,实现实物模 型的数字化离散。一般测量装置仅能获取原型表面点的坐 标值(x,y,z)经过特殊设计的测量装置和测头系统还可以获 取表面点处原型表面的法矢方向。 CAD模型重建是指在原型数字化所获得的测量坐标点的基 础上,应用计算机辅助几何设计(Computer Aided Geometric Design,简称CAGD)的有关技术,构造原型CAD 模型的过程。一般包括数据点的预处理、特征线的提取、 曲面生成、曲面光顺、CAD模型生成等过程。
八、核磁共振图像法测量技术 核磁共振断层成像法(MRI)是20世纪70年代 末发展起来的一种新式医疗诊断影像技术,其 理论基础是核物理学的核磁共振理论:用特定 频率的射频脉冲进行激发,作为小磁体的原子 核吸收一定的能量而共振,即发生了共振现象。 停止发射射频脉冲,则被激发的原子核就把所 吸收的能量逐步释放出来,其相位和能级都恢 复到激发前的状态,这一恢复过程称为弛豫过 程,而恢复到原来平衡态所需要的时间被称为 弛豫时间。对于不同的物体,它的弛豫时间是 有差别的,这种差别便是MRI的成像基础。
这种技术具有深入物体内部而不破坏被测物体的优点,对生物 体也无损害,在医学领域具有广泛的应用前景。这种方法的 不足之处是只停留在对生物组织的断层测量上,目前非生物 材料的工业产品不适应,空间分辨率不及CT 层析法,且 测量时间长,设备昂贵。 然而该方法测量速度慢,且 由于各种回波比较杂乱,必须精确地测量出超声波在被测材 料中的传播声速,利用数学模型的计算来定出每一层边缘的 位置,特别是若物体中有缺陷,将受物体材料及表面特性的 影响,致使测量出的数据可靠性较低测量精度不稳定。目前 该方法主要应用于医学领域,对人体器官进行断层扫描检测。 相对于ICT或MRI而言,其设备简单、成本较低,同时超声 波在高频下具有很好的方向性,它在三维扫描测量中的应用 前景正在日益受到重视。
实物原型的数字化技术
一 接触式测量法——三坐标测量机(CMM)法 RE 传统上使用三坐标测量机(Coordinete Measuring Machine, CMM)法,又称探针扫描,它主要应用于由基本的几何形 体(如平面、圆柱面圆锥面、球面等)构成的实体的数字 化过程,适用于测量实体外部的几何形状。采用该方法可 以达到很高的测量精度(±0.5ì m),但测量速度很慢,并 易于损伤探头或划伤被测实体表面,而且价格较高,对使 用环境也有一定要求。采用这种方法会使测量周期大大延 长,从而不能充分发挥快速成形技术“快速”的优越性。 一般来说,CMM有两种不同的测量方式。 1. 点对点测量(Point to Point Method) 2. 截面扫描(Section Scanning Method)
在国际市场上,不仅有许多反求测量设备,也出现了 多个与反求工程相关的软件系统,主要有:美国 Imageware公司产品Surfacer、英国DeICAM公司产 品CopyCAD、英国MDTV公司的STRIMand Surface Reconstruction、英国Renishaw公司的 TRACE,在一些流行的CAD/CAM集成系统中也开 始集成了类似模块,如Unigrahics中的PointCloud 功能、Pro/Engineering中的Pro/SCAN功能、 Cimatron90中的Reverse Engineering功能模块等。 日本开发了从MRI, CT重构三维实体的软件,英、 法等国能将扫描数据在数控设备上复制,美国开发 了CT可视化可转成IGES的软件。
实物原型的数字化技术
四、立体视觉法测量技术 立体视觉法是仿效人眼观察物体的方法。这种方法 绝大多数是采用2个摄像机摄取2幅图像并找出对应 点,通过这些点的匹配,得到物体表面某点与光学 成像中心之间的距离数据。为了得到比较稠密的数 据点,需要采用内插方法,从而得到被测物体的表 面轮廓信息。为了弥补两个摄像机的不足,有些系 统还采用3个甚至4个摄像机的测量系统。这种立体 视觉测量技术在通常情况下测量精度不高,其分辨 率在亚毫米数量级。其优点是能快速获得被测物体 信息,并可实现动态测量,因而主要应用与地形地 貌测量、机器人视觉、物体特征识别以及三维物象 分析等场合。
由于相位的变化正比于光束的光程差,所以全 息干涉法的测量分辨率可以小到光波的百分之一, 但需要相干性好的激光光源和精确的干涉光路,其 测量范围较小,在100μm以内。外差全息干涉法能 得到很高的测量精度,但其代价是极慢的测量速度 和价格昂贵的系统成本。准外差方法的测量精度比 外差方法低一个数量级,但其光路简单,测量速度 相对较快。全息干涉法主要应用于微应变、微缺陷、 微结构的检测,而其测量范围又决定了被测表面必 须是平滑而缓变的。
近三十年来,反求工程不但在理论上(以各种曲面 重构算法为代表)得到广泛的研究,同时还涌现出 一批商用软件,或多或少地提供了一些逆向工程的 功能。如美国的SURFACER, REVENG,英国的 DESAULT,法国STRIM10。软件DGM程序包等, 这些软件提供许多真正实用的曲面反求操作手段, 但在功能覆盖域、自动化程度、稳定性、与其他 CAD系统的兼容性等方面还不够成熟,特别是智能 化程度很低,更多的工作必须由熟练掌握反求构型 技巧的操作人员来实现,例如需要通过人机交互给 定曲面的边界、节点数、阶数等参数条件,对操作 人员的技术要求很高,所需要的造型时间也相当可 观。
实物原型的数字化技术
六、工业CT层析法测量技术 计算机断层扫描(CT)法测量技术 是利用不同物体对X射线吸收系数不 同的特点,采用数学方法经过计算机 处理重建物体断层图像。该方法最早 应用于医学领域。目前工业领域已对 工件内部形状、结构、壁厚等进行测 量,形成了工业CT(ICT)。
世界上第1台CT层析成像扫描器是由英国人 Hounsfield研制成功,并应用于医学临床诊断。随后, 美国军方首先提出研究计划,开发检测大型火箭发 动机或小型精密铸造的CT设备,经过20年的发展, 工业CT已成为专门的研究分支。20世纪80年代初, 我国的清华大学、重庆大学、中科院高能所等单位 也陆续开展了CT技术的研究,开发出了基于射线源 的工业CT装置,并进行了一些实际应用。工业CT层 析法,是目前极具发展前途的一种非接触式断层测 量方法,它可用于工业产品的无损检测和探伤,能 对物体内部结构进行测量。但特别针对中空物体的 三维无损测量,存在空间分辨率较低,获得数据需 要较长的积分时间,重建图像计算量大、造价高, 只能获得一定厚度截面的平均轮廓等缺点,因此用 它实现被测物体CAD模型的精确重构还存在着很大 的距离。
实物原型的数字化技术
二、断扫描层法测量技术 为了获取物体三维轮廓信息,包括内部形腔信息,近年来 人们提出了一种逐层去除材料逐层获取截面图像的反求测 量技术,即层去图像法测量技术。这种测量技术是一种破 坏性的测量技术,其原理是:利用一种与被测物体具有很 大灰度对比的材料,如添加了石墨或颜料的树脂材料将待 测物体进行充填包埋,待树脂固化后,利用数控铣床进行 微进刀量 (如0.1mm) 逐层去除被测物体的材料, 逐层用图像采集设备(如扫描仪或CCD摄像机)获取截面 图像,并对图像进行滤波、边缘提取、纹理分析及二值化 等,取得被测物体每层轮廓的数字化信息。这种技术可对 孔及内腔的工件进行测量,具有测量精度高、数据完整、 可自动测量等特点。
CAD 曲面构建
外形 修饰
批量 复制
模具 加工 模具 制作ห้องสมุดไป่ตู้RP 快速成型
CAM产生 NC指令
逐层产生 STL文件
图1 反求工程流程图
1.2 反求工程系统组成
建立一套完整的反求工程系统,必须配备下列设备: 1。 测量用探头:有接触式() 非接触式(CCD扫描探头)
2。测量机构:三坐标测量机、多轴关节式机械臂
1.4 反求工程的研究现状
反求工程技术是20世纪80年代初分别由美国3M公 司、日本名古屋工业研究所以及美国UVP公司提出 并研制开发成功的。在越来越剧烈的市场竞争中, 这项技术早已被先进工业国家有远见的企业所采用, 从而使其在市场竟争中立于不败之地,特别是在家 电、汽车、玩具、轻工、建筑、医疗、航空、航天、 兵器等行业得到广泛的推广,并取得重大的经济效 益。
实物原型的数字化技术
三、全息干涉法测量技术 全息干涉法测量技术利用光的相干性原理, 当两束相干性好的光束在被测物体表面某一 点相遇时,其光波发生干涉,在形成的干涉 条纹中反映了物体表面的轮廓信息。记录这 些条纹(一般采用全息照相的方法),并用 再现光产生物光波的干涉条纹,测量出其相 位差,再由相位信息转换为物体表面的轮廓 信息。
反求工程概论
1.1反求工程的基本概念
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