浅谈逆向工程技术

合集下载

《2024年逆向工程技术的研究与工程应用》范文

《2024年逆向工程技术的研究与工程应用》范文

《逆向工程技术的研究与工程应用》篇一一、引言逆向工程技术是一种通过分析已有产品或系统的性能、结构、功能等,从而获取其设计原理、制造工艺、技术参数等关键信息的技术。

随着科技的不断进步,逆向工程技术已经成为产品创新、技术升级和市场竞争的重要手段。

本文将就逆向工程技术的原理、方法及其在工程领域的应用进行详细探讨。

二、逆向工程技术的原理与方法1. 逆向工程技术的原理逆向工程技术基于对已有产品或系统的逆向分析,通过获取其结构、性能、功能等关键信息,进行反向推导,从而掌握其设计原理、制造工艺和技术参数。

这一过程需要借助多种技术手段,如物理测量、化学分析、计算机辅助设计等。

2. 逆向工程的方法(1)物理测量法:通过使用各种测量设备,如三坐标测量机、激光扫描仪等,对产品进行尺寸测量和形状分析。

(2)化学分析法:通过对产品材料进行化学成分分析和组织结构分析,了解材料的性能和制备工艺。

(3)计算机辅助设计法:利用计算机辅助设计软件对测量和化学分析结果进行建模和仿真,获取产品的设计原理和制造工艺。

三、逆向工程技术在工程领域的应用1. 产品创新与优化逆向工程技术可以用于产品的创新与优化。

通过对已有产品的结构、性能、功能等进行深入分析,可以获取其设计原理和制造工艺,从而为新产品的设计和优化提供参考。

此外,逆向工程技术还可以用于对复杂产品的快速原型制作,缩短产品研发周期。

2. 技术升级与改造逆向工程技术可以用于技术升级与改造。

对于一些老旧设备或生产线,通过逆向工程技术获取其关键技术和制造工艺,可以对其进行技术升级和改造,提高其性能和效率。

此外,逆向工程技术还可以用于对一些复杂设备的维修和维护,降低维修成本和时间。

3. 知识产权保护与侵权调查逆向工程技术还可以用于知识产权保护与侵权调查。

通过对疑似侵权产品的分析,可以获取其设计原理和制造工艺,从而判断其是否侵犯了原产品的知识产权。

此外,逆向工程技术还可以用于对产品进行反伪造和溯源,保护消费者的权益。

逆向工程技术在工业设计中的应用研究

逆向工程技术在工业设计中的应用研究

逆向工程技术在工业设计中的应用研究引言:随着科技的不断进步和信息化时代的到来,工业设计在近年来逐渐成为了众多公司竞争的一项重要优势。

工业设计的目标是通过创新的设计来提升产品的竞争力和用户体验,并实现产品的差异化。

然而,要实现好的工业设计并不是一件容易的事情,需要进行大量的研究和实践。

而逆向工程技术正是一种能够在工业设计中发挥重要作用的技术手段。

本文将探讨逆向工程技术在工业设计中的应用研究,并分析其优势、挑战以及未来发展趋势。

一、逆向工程技术的基本概念和原理逆向工程是一种通过分析和解剖物体的内部或外部结构,来获得物体的构造和设计要素的技术方法。

逆向工程技术的基本步骤主要包括数据采集、数据处理、重建模型和设计修正。

数据采集可以使用多种手段,如3D扫描、光学成像等,来获取物体的外部形状和内部结构信息。

数据处理是为了将采集到的数据进行处理和优化,以便后续的模型重建和设计修正。

重建模型是根据采集到的数据,利用计算机辅助设计软件进行模型重建,以便进行后续的设计和分析。

设计修正是指根据模型重建的结果,对设计进行优化和修正,以实现工业设计的目标。

二、逆向工程技术在工业设计中的应用1. 产品设计改进与优化:逆向工程技术可以帮助设计师对现有产品进行分析和评估,从而发现产品的问题和不足之处。

通过逆向工程的手段,设计师可以对产品进行改进和优化,提高产品的性能和功能,以满足用户的需求。

2. 快速原型制作:逆向工程技术可以将现有产品的实体转化为数字模型,然后利用快速原型制造技术,快速制作出产品的实体模型。

这样可以大大提高产品研发的速度和效率,减少开发周期和成本。

3. 客户需求分析:逆向工程技术可以通过对现有产品的分析和解剖,获取用户的反馈和需求。

通过分析用户对产品的满意度和不满意度,设计师可以更好地了解用户的需求,以便进行产品的设计和改进。

4. 反向设计与逆向创新:逆向工程技术可以帮助设计师分析和研究已有产品的设计特点和创新之处,从中吸取灵感并进行反向设计和逆向创新。

《2024年逆向工程技术的研究与工程应用》范文

《2024年逆向工程技术的研究与工程应用》范文

《逆向工程技术的研究与工程应用》篇一一、引言逆向工程技术是一种通过分析已有产品或系统的性能、结构、功能等,以获取其设计原理、制造工艺、技术参数等关键信息的技术手段。

随着科技的不断进步和市场竞争的日益激烈,逆向工程技术越来越受到关注和重视。

本文将对逆向工程技术的研究现状和工程应用进行深入探讨。

二、逆向工程技术的概述逆向工程技术是相对于正向工程技术而言的。

正向工程主要是根据产品的需求、功能等进行设计和制造,而逆向工程则是从已有产品出发,通过对产品的反求分析,了解其内部结构、设计原理、制造工艺等关键信息。

逆向工程技术的应用领域非常广泛,包括机械制造、电子设备、航空航天、生物医学等领域。

三、逆向工程技术的关键环节逆向工程技术的实施主要包括以下几个关键环节:1. 样品获取:通过购买、租赁、借阅等方式获取目标产品或系统。

2. 样品分析:运用各种手段对样品进行拆解、检测、分析等操作,以获取其内部结构、设计原理、制造工艺等关键信息。

3. 数据处理:将样品分析得到的数据进行整理、加工和提取,以形成可供分析和研究的数据集。

4. 建模与仿真:根据处理后的数据,建立样品的模型或仿真系统,以更好地了解其性能和特点。

5. 技术重现:在建模与仿真的基础上,重新设计和制造类似的产品或系统。

四、逆向工程技术的优点和挑战逆向工程技术的优点在于能够快速获取已有产品的关键信息,为新产品的设计和制造提供有力支持。

此外,逆向工程技术还可以帮助企业实现技术引进和消化吸收,提高企业的技术水平和创新能力。

然而,逆向工程技术也面临着一些挑战。

首先,样品分析需要专业的技术和设备支持,对操作人员的技能要求较高。

其次,由于不同产品的设计和制造工艺存在差异,逆向工程技术的应用需要针对具体情况进行具体分析。

最后,逆向工程技术的实施需要遵守相关法律法规和知识产权保护规定。

五、逆向工程技术在工程应用中的实例分析以汽车行业为例,逆向工程技术被广泛应用于汽车设计和制造过程中。

逆向工程技术的研究与工程应用

逆向工程技术的研究与工程应用

逆向工程技术的研究与工程应用一、引言逆向工程技术是一种通过对已有对象进行解析和推导,以获取其设计原理、功能特性以及制造工艺等信息的方法。

该技术广泛应用于多个领域,包括制造业、工程设计、安全评估以及产品维修等方面。

本文将重点探讨逆向工程技术的研究进展和工程应用,并探讨其对相关领域的影响和前景。

二、逆向工程技术的研究进展逆向工程技术的研究主要包括几个方面的内容:扫描和建模、数据处理和分析、逆向设计和制造等。

其中,扫描和建模是逆向工程的基础。

通过光学扫描、计算机断层扫描(CT)、三维激光扫描等技术,可以将实物对象转化为数字化的数据。

在这一基础上,通过数据处理和分析,如点云数据处理、曲面重建、数据拟合等操作,可以进一步提取对象的几何形状、曲面参数、尺寸和位置等信息。

逆向设计和制造是逆向工程技术的核心内容之一。

通过对已有对象的分析和推导,可以了解其设计原理和技术要求。

在此基础上,可以进行产品改进、优化设计、设计验证等工作。

逆向工程技术还可以应用于制造过程的优化和控制。

通过对产品的逆向分析,可以获得其制造工艺和工艺参数等重要信息,从而实现制造过程的优化和控制。

逆向工程技术的研究还包括逆向工程软件开发、算法改进和数据分析等方面。

随着计算机技术和数学建模方法的不断发展,逆向工程技术在数据处理和算法改进方面取得了很大进展。

逆向工程软件的开发和应用也得到了广泛的关注和应用。

三、逆向工程技术在制造业中的应用逆向工程技术在制造业中有着广泛的应用。

首先,逆向工程技术可以帮助企业进行竞争对手产品的分析和评估。

通过对竞争对手产品的逆向分析,企业可以了解其产品设计、工艺和性能等信息,为自身产品的优化和升级提供参考。

其次,逆向工程技术可以帮助企业改进和优化现有产品的设计和制造过程。

通过对现有产品的逆向分析,可以发现产品的设计缺陷、制造工艺的不足等问题,并提出相应的改进措施。

再者,逆向工程技术还可以帮助企业进行产品的快速开发和模型制造。

《2024年逆向工程技术的研究与工程应用》范文

《2024年逆向工程技术的研究与工程应用》范文

《逆向工程技术的研究与工程应用》篇一一、引言逆向工程技术(Reverse Engineering Technology)在当代的制造业中占据了举足轻重的地位。

这项技术涉及到产品的反求设计和创新设计过程,是对原始产品设计的一种深入分析。

其研究涉及面广,包括了物理学、计算机技术、化学以及众多相关学科,应用场景多样,对工程领域有着深远的影响。

本文将就逆向工程技术的相关概念、原理以及在工程应用中的实际作用进行探讨。

二、逆向工程技术的定义与原理逆向工程技术是一种利用现有产品或服务,通过一系列的技术手段和工艺流程,对其进行结构、性能、功能等属性的研究,并最终达到反求其设计思路、原理和制造方法的目的。

其基本原理包括产品拆解、数据采集、数据处理、模型重构等步骤。

1. 产品拆解:对产品进行物理或化学的分解,以便于后续的数据采集和分析。

2. 数据采集:利用各种测量设备和技术,如三维扫描仪、CT 扫描等,获取产品的几何形状、尺寸等数据。

3. 数据处理:对采集的数据进行清洗、修正和优化,为后续的模型重构提供基础。

4. 模型重构:根据处理后的数据,建立产品的三维模型,进而分析其设计原理和制造方法。

三、逆向工程技术在工程应用中的作用逆向工程技术被广泛应用于汽车、机械、航空等工程领域。

以下是逆向工程技术在工程应用中的具体作用:1. 产品复制:对原产品进行反求,从而实现对产品的完全复制,达到高仿真的效果。

这在汽车行业尤为常见,对于零部件的制造和改进有重要的价值。

2. 故障诊断:通过对已出现故障的产品进行逆向分析,可以快速找到故障的原因和位置,从而采取相应的维修措施。

3. 产品改进:在了解原产品设计原理和制造方法的基础上,可以进行产品的优化和改进,提高产品的性能和质量。

4. 创新设计:逆向工程技术不仅可以帮助我们理解和学习原产品的设计思路和制造方法,还可以为创新设计提供灵感和思路。

通过对不同产品的特点和优势进行综合分析,可以设计出更具创新性和竞争力的新产品。

简单阐述逆向工程技术及其流程

简单阐述逆向工程技术及其流程

简单阐述逆向工程技术及其流程
标题:逆向工程技术概述及其流程
一、逆向工程技术概述
逆向工程技术,又称反求工程,是一种产品设计技术手段,其基本原理是从已存在的产品或部件出发,通过对实物的测量、分析和研究,获取产品的几何形状、材料特性、制造工艺等设计信息,进而重构出原始的设计模型或者创新设计新的产品。

逆向工程广泛应用于产品改型设计、技术创新、质量检测、侵权分析等领域,是现代工业设计与制造中不可或缺的重要技术手段。

二、逆向工程的主要流程
1. 数据采集阶段:
这是逆向工程的第一步,通常采用三维扫描仪、CMM(三坐标测量机)等精密测量设备对实物进行精确的数据采集,获取物体表面的点云数据或几何特征数据。

2. 数据处理阶段:
对采集到的大量离散数据进行预处理,包括噪声过滤、数据平滑、点云拼接等操作,将其转化为可供后续建模使用的高质量数据集。

3. 曲面重构阶段:
根据处理后的数据,利用逆向工程软件如Geomagic, Rapidform等构建曲面模型,通过拟合、插值、光顺等方法,生成能准确反映实物表面特性的三维曲面模型。

4. 设计优化阶段:
在得到初步的三维模型后,设计师会对模型进行进一步的修改和完善,包括结构优化、尺寸调整、细节补充等,以满足设计需求和加工要求。

5. 制造阶段:
逆向工程的最后阶段是将优化后的三维模型转换为适合加工的二维图纸或CAM代码,提供给数控机床、3D打印设备等进行生产制造。

总结,逆向工程技术不仅能够帮助我们理解并复制现有的复杂产品,更能在原有产品的基础上进行创新设计和改进,对于推动产品更新换代和技术进步具有重大意义。

逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析

逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析

逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析1. 引言1.1 介绍逆向工程技术及其在模具设计制造中的重要性逆向工程技术是一种通过反向分析、扫描、建模和制造的技术手段,可以将已有的物体或产品进行数字化重建。

在模具设计制造领域,逆向工程技术扮演着至关重要的角色。

逆向工程技术可以帮助设计师快速获取并理解产品的实际形状和结构,节省研发时间,提高设计效率。

逆向工程技术可以对现有模具进行快速反馈和修正,从而提高模具设计的准确性和稳定性。

逆向工程技术还可以帮助制造商在产品更新换代时快速复制原有模具,降低生产成本,提高生产效率。

2. 正文2.1 逆向工程技术的基本原理逆向工程技术的基本原理是通过对已有的物体或产品进行扫描、测量和分析,以获取其几何形状、结构、材料属性等信息,然后使用这些信息进行数字化建模、设计和制造新的产品或进行产品改进。

逆向工程技术通常包括以下几个步骤:1. 数据采集:通过3D扫描、光学测量、摄影测量等手段获取物体的表面形状和结构信息,也可以通过X射线、CT扫描等技术获取内部结构信息。

2. 数据处理:将采集到的数据进行处理和分析,包括数据清理、数据配准、建模等步骤。

通常需要使用CAD软件进行数据处理和建模。

3. 数字化建模:根据采集到的数据,进行三维数字化建模,生成几何模型、工程图纸等设计数据。

4. 设计与仿真:基于数字化建模数据进行产品设计、工艺设计、性能分析、模具设计等工作,可以使用CAD/CAM软件进行设计和仿真。

5. 制造与验证:基于数字化设计数据,进行数控加工、3D打印、快速成型等制造过程,然后进行产品验证和测试。

逆向工程技术的基本原理就是通过数据采集、处理、建模和制造来实现对现有产品的重建和改进,从而实现产品设计与制造的快速和灵活性。

逆向工程技术的发展对模具设计制造领域具有重要的意义和应用价值。

2.2 逆向工程技术在模具设计中的具体应用1. 借助逆向工程技术,可以快速获取现有模具的设计数据,包括尺寸、形状、结构等信息。

逆向工程技术在工业设计中的应用研究

逆向工程技术在工业设计中的应用研究

逆向工程技术在工业设计中的应用研究随着科技的不断发展,逆向工程技术在工业设计中的应用越来越广泛,逆向工程技术作为一种重要的工业设计技术,已经被广泛应用于工业领域。

逆向工程技术是一种非常有价值的技术,其应用范围极广,可以大大缩短产品设计的时间,提高产品的品质和竞争力。

一、逆向工程技术的概念与特点逆向工程技术(Reverse Engineering)是指将已经存在的物品(例如机器、零件、产品等)通过分析,测量等手段和技术,去逆向推导其设计图纸或3D模型的工程技术。

相对于传统的设计和制造工艺,逆向工程技术具有以下优势:1、提高产品的设计准确性:传统的设计过程中,需要多次修改和完善,容易出现错误和疏漏。

而逆向工程技术可以通过对已经存在的产品进行分析和测量,获得设计的几何数据和材料属性,从而更加准确地完成产品的设计。

2、缩短产品开发周期:传统的设计需要反复推敲和完善,耗时较长。

而逆向工程技术可以通过直接测量和分析,快速取得产品的设计数据,缩短了产品设计和开发的时间。

3、提高产品的品质:逆向工程技术可以通过对已有产品的分析和测量,发现其缺陷和不足之处,在新产品的设计和制造过程中避免重复的错误和疏漏,提高产品的品质和性能。

4、降低成本:逆向工程技术可以通过对现有产品的测量和分析,确定合适的生产工艺和材料,避免盲目的试验和选择,减少生产成本。

二、逆向工程技术在工业设计中的应用逆向工程技术已经在很多工业领域中得到了广泛的应用,例如:汽车、飞机、机械、电子、医疗等领域。

下面分别从三个方面介绍逆向工程在工业设计中的应用。

1、逆向工程技术在汽车工业中的应用汽车工业是逆向工程技术应用最广泛的领域之一。

汽车零部件的复杂性和多样性,对于汽车厂商来说是一个不小的挑战。

逆向工程技术通过对汽车零部件的快速测量和分析,可以确定零部件的优化设计和制造工艺,完成快速制造,提高生产效率,同时降低成本。

同时,逆向工程技术在汽车保险杠、车身结构等设计中的应用,可以快速确定具体的构型、各部件的位置和布局、零件的尺寸和材质等,从而加快了汽车设计和制造的进程。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

浅谈逆向工程技术逆向工程(又称反向工程),是一种技术过程,即对一项目标产品进行逆向分析及研究,从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能性能规格等设计要素,以制作出功能相近,但又不完全一样的产品。

逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。

其主要目的是,在不能轻易获得必要的生产信息下,直接从成品的分析,推导出产品的设计原理。

逆向工程可能会被误认为是对知识产权的严重侵害,但是在实际应用上,反而可能会保护知识产权所有者。

例如在集成电路领域,如果怀疑某公司侵犯知识产权,可以用逆向工程技术来寻找证据。

需要逆向工程的原因如下:1.接口设计。

由于互操作性,逆向工程被用来找出系统之间的协作协议。

2.军事或商业机密。

窃取敌人或竞争对手的最新研究或产品原型。

3.改善文档。

当原有的文档有不充分处,又当系统被更新而原设计人员不在时,逆向工程被4.用来获取所需数据,以补充说明或了解系统的最新状态。

5.软件升级或更新。

出于功能、合规、安全等需求更改,逆向工程被用来了解现有或遗留软件系统,以评估更新或移植系统所需的工作。

6.制造没有许可/未授权的副本。

7.学术/学习目的。

8.去除复制保护和伪装的登录权限。

9文件丢失:采取逆向工程的情况往往是在某一个特殊设备的文件已经丢失了(或者根本就没有),同时又找不到工程的负责人。

完整的系统时常需要基于陈旧的系统上进行再设计,这就意味着想要集成原有的功能进行项目的唯一方法便是采用逆向工程的方法分析已有的碎片进行再设计。

10.产品分析:用于调查产品的运作方式,部件构成,估计预算,识别潜在的侵权行为。

逆向工程能在拥有现有物理部件之上,利用激光扫描仪、结构光源转换仪或X射线断层成像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量,再通过CAD、CAM、CAE或其他软件构筑3D 虚拟模型的方法。

逆向工程经常被用于军事上,在二战和冷战中经常被用到。

1980年开始,欧美国家许多学校及工业界开始注意逆向工程领域。

1990年初期,各国学术界团队大量投入逆向工程的研究并发表成果。

逆向软件的演进约略可区分为三个阶段:2000年前,在逆向工程上,只能运用CATIA等CAD/CAM高阶曲面系统。

市场后来发展出两套主流产品约在2003年前技术成熟,广为业界引用。

到2007年后,发展出不同以往的逆向工程数学逻辑运算,速度快。

1998年,NEWPOWER启动了逆向工程的一些项目,要求是把客户的现有源代码转变成设计,如果需要的话,进一步转化成产品需求规约。

这恰恰与类似于V模型的标准开发过程模型相逆。

这样一来,客户就可以容易地维护他们的产品(需求,设计,源代码等等),而不需要想以前那样,每次改动产品都需要直接修改源代码。

截止2011年,逆向工程的应用已从单纯的技巧性手工操作,发展到采用先进的计算机及测量设备,进行设计、分析、制造等活动,如获取修模后的模具形状、分析实物模型、基于现有产品的创新设计、快速仿形制造等。

逆向工程被广泛地应用到新产品开发和产品改型设计、产品仿制、质量分析检测等领域,它的特点是:1、缩短产品的设计、开发周期,加快产品的更新换代速度;2、降低企业开发新产品的成本与风险;3、加快产品的造型和系列化的设计;4、适合单件、小批量的零件制造,特别是模具的制造,可分为直接制模与间接制模法。

直接制模法:基于RP技术的快速直接制模法是将模具CAD的结果由RP系统直接制造成型。

该法既不需用RP系统制作样件,也不依赖传统的模具制造工艺,对金属模具制造而言尤为快捷,是一种极具开发前景的制模方法;间接制模法:间接制模法是利用RP技术制造产品零件原型,以原型作为母模、模芯或制模工具(研磨模),再与传统的制模工艺相结合,制造出所需模具。

逆向工程技术不是一个孤立的技术,它和测量技术及现有CAD/CAM系统有着千丝万缕的联系。

但是在实际应用过程中,由于大多数工程技术人员对逆向工程技术不够了解,将逆向工程技术与现有CAD/CAM技术等同起来,用现有CAD/CAM系统的技术水平要求逆向工程技术,往往造成人们对逆向工程技术的不信任和误解。

从理论角度分析,逆向工程技术能够按照产品的测量数据重建出与现有CAD/CAM系统完全兼容的三维模型,这是逆向工程技术的最终实现目标。

但是,人们所掌握的技术,包括工程上的和纯理论上的(如曲面建模理论),都还无法满足这种要求。

特别是针对大规模“点云”数据建模,更是远未达到可以直接在CAD系统中应用的程度。

因此,逆向工程CAD 技术与现有CAD/CAM系统的关系只能是一种相辅相成的关系。

现有CAD/CAM系统经过几十年的发展,无论从理论还是实际应用上都已经十分成熟,在这种状况下,现有CAD/CAM 系统不会也不可能为了满足逆向工程建模的特殊要求变更系统底层。

另一方面,逆向工程技术中用到的大量建模方法完全可以借鉴现有CAD/CAM系统,不需要另外搭建新平台。

基于这种分析,我们认为逆向工程技术在整个制造体系链中处于从属、辅助建模的地位,逆向工程技术可以利用现有CAD/CAM系统,帮助其实现自身无法完成的工作。

逆向工程技术(包括相应的软件)始终不是市场上的主流,而大多数CAD/CAM系统又均包含逆向工程模块或第三方软件包。

逆向工程软件部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、Rapid Form等。

逆向软件的演进约略可区分为三个阶段。

十一年前在逆向工程上,只能运用CATIA等CAD/CAM高阶曲面系统。

市场后来发展出两套主流产品约在七、八年前技术成熟,广为业界引用。

到最近四年来,发展出不同以往的逆向工程数学逻辑运算,速度快。

逆向工程的硬件最早是运用仿制加工设备,制作出来的成品品质粗糙。

后来有接触式扫瞄设备,运用探针接触工件取得产品外型。

再来进一步开发非接触式设备,运用照相或激光技术,计算光线反射回来的时间取得距离。

向工程的实施需要逆向工程软件的支撑。

逆向工程软件的主要作用是接收来自测量设备的产品数据,通过一系列的编辑操作,得到品质优良的曲线或曲面模型,并通过标准数据格式将这些曲线曲面数据输送到现有CAD/CAM系统中,在这些系统中完成最终的产品造型。

由于无法完全满足用户对产品造型的需求,因此逆向工程CAD软件很难与现有主流CAD/CAM系统,如CA TIA、UG、Pro/ENGINEER和SolidWorks等抗衡。

很多逆向工程软件成为这些CAD/CAM系统的第三方软件。

如UG采用ImageWare作为UG系列产品中完成逆向工程造型的软件,Pro/ENGINEER采用ICEM Surf作为逆向工程模块的支撑软件。

此外还有一些独立的逆向工程软件,如GeoMagic等,这些软件一般具有多元化的功能。

例如,GeoMagic除了处理几何曲面造型以外,还可以处理以CT、MRI数据为代表的断层界面数据造型,从而使软件在医疗成像领域具有相当的竞争力。

另外一些逆向工程软件作为整体系列软件产品中的一部分,无论数据模型还是几何引擎均与系列产品中的其他组件保持一致,这样做的好处是逆向工程软件产生的模型可以直接进入CAD或CAM模块中,实现了数据的无缝集成,这类软件的代表是DELCAM公司的CopyCAD。

当前使用的逆向工程系统存在以下不足之处:(1)大多数系统是针对具体的应用而开发,数据处理往往针对特定的测量设备、测量对象,通用性差。

(2)曲面拟合系统大多是对于代数二次曲面,对自由曲面,特别是由大数据量散乱点拟合自由曲面,系统一般没有此功能(3)数据区域分割往往要交互操作,降低了CAD建模的速度,自动化程度低;(4)系统集成化程度低,有些系统只侧重与曲面的拟合,有些系统只侧重于与特定制造技术的结合,系统只包含简单几何数据,不符合现代设计制造的并行思想。

几何建模是逆向工程的关键环节,同时也是影响逆向工程速度的瓶颈问题,因此,提高逆向工程几何建模的自动化程度和通用性是目前逆向工程研究的一个重点方向。

作者提出了一种逆向工程几何建模自动化系统,具有体现设计意图的特征建模的特点,数据点的组织方式不限,输出的B-rep模型与现有商用CAD系统完全兼容。

系统的关键技术在于特征的自动提取、组合自由曲面的光滑连接。

提高系统的集成性,有些情况CAD 模型并不是必需的,或者为了最快的制造产品,需要数字化系统与CMM 的直接结合;另外,有些产品(例如注塑模、注塑件的设计)需要多次进行CAE 分析,由数据点直接产生CAE 模型,可极大地提高产品的设计、分析过程,在上一节已有一些集成系统的应用实例,大多是根据具体情况的部分集成,邢渊提出了完整的逆向工程集成系统框架,具有CAD、CAE、CAM 多个数据接口,采用了面向对象的集成方法。

关键技术是通用、开放的产品数据库结构。

三坐标测量可分为接触式测量和非接触式测量两大类。

接触式测量方法通过传感测量头与样件的接触而记录样件表面的坐标位置,可以细分为点触发式和连续式数据采集方法。

对于航空航天、汽车等行业,大型样件的测量一般可以选用接触式测量,以满足精度要求。

因为,接触式测量中的点触发式测量可以通过人为规划,使得在大曲率或曲率变化剧烈的区域获得较多的测量点,而在相对平坦的区域则可以测量较少的点。

结合造型方法,人工对被测物体进行区域规划,测量对物体形状起关键作用的特征线和曲线网格,数据点可以根据需要组织成模型重建软件所需要的形式,然后根据特征线及曲线网格重建物体的CAD模型,减少了数据处理的难度和工作量。

其唯一的缺点是测量效率较低。

非接触式测量方法主要是基于光学、声学、磁学等领域中的基本原理,将一定的物理模拟量通过适当的算法转化为样件表面的坐标点。

例如:声纳测量仪利用声音遇到被测物体产生回声的时间计算点与声源间的距离;激光测距法是将激光束的飞行时间转化为被测点与参考平面间的距离。

非接触式测量使测量效率得到了极大提高,某些光学测量机可以在数秒钟内得到几十万个数据点,因而在测量过程中可以大大减少人工测量规划,在整个样件表面快速采集大量的密集点集。

由于操作简便,以激光测距法为代表的非接触式测量技术近两年来,发展迅速,应用普及面越来越广。

不过,非接触测量获得的海量数据的数据量非常庞大,常有几十万、上百万,甚至更多。

必须配合较强功能的逆向软件和高性能的计算机设备,才能顺利使用。

不过,将五年来,按照摩尔定律,计算机硬件的性能迅速提高,软件技术也今非昔比,基于光学的非接触式测量方法和三坐标测量设备在逆向工程中得到了更为广泛的应用。

逆向工程的应用领域主要是飞机、汽车、玩具和家电等模具相关行业。

随着生物、材料技术的发展,逆向工程技术也开始应用在人工生物骨骼等医学领域。

但是其最主要的应用领域还是在模具行业。

由于模具制造过程中经常需要反复试冲和修改模具型面。

若测量最终符合要求的模具并反求出其数字化模型,在重复制造该模具时就可运用这一备用数字模型生成加工程序,可以大大提高模具生产效率,降低模具制造成本。

相关文档
最新文档