逆向工程与快速成型技术应用27页PPT
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培训资料逆向工程PPT课件
2.要针对性地学习软件功能。这包括两方面意思：一是学习功能切 忌贪多，一个CAD/CAM软件中的各种功能复杂多样，初学者往往 陷入其中不能自拔。其实在实际工作中能用得上的只占其中很小一 部分，完全没有必要求全。对于一些难得一用的功能，即使学了也 容易忘记，徒然浪费时间；另一方面，对于必要的、常用的功能应
. 重点学习，真正领会其基本原理和应用方法，做到融会贯通
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曲面造型的学习方法
3.重点学习造型基本思路。造型技术的核心是造型的思路，而不在于软 件功能本身。大多数CAD/CAM软件的基本功能大同小异，要在短时 间内学会这些功能的操作并不难，但面对实际产品时却又感到无从下 手，这是许多自学者常常遇到的问题。这就好比学射击，其核心技术 其实并不在于对某一型号的枪械的操作一样。只要真正掌握了造型的 思路和技巧，无论使用何种CAD/CAM软件都能成为造型高手。 4.应培养严谨的工作作风，切忌在造型学习和工作中“跟着感觉走”， 在造型的每一步骤都应有充分的依据，不能凭感觉和猜测进行，否则 贻害无穷。
• 优势： • 采点速率高，能获取大量
的点云。 • 有一定景深，配合片区式
扫描，使得编程简单。 • 塑料件、橡胶件、薄壁件
等工件不受影响。
• 缺点： • 精度比触发式测量要低。
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PC-DMIS中扫描
• 开放路径扫描 （OPEN LINE SCAN）
• 闭合路径扫描 （CLOSE LINE SCAN）
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逆向工程---扫描终止通过次数
逆向工程:
简单的讲就是对现有实物的一种反求. 就这种思维的方法而言，是思维先于实体、实体用于反证思维的逆向逻 辑形式，国际称之为逆向工程。 它主要包括三方面:形状反求,工艺反求,材料反求 实施逆向工程的目的是为了更好地实现产品设计的并行工程。增加产品 设计的一次成功率，从而缩短周期，降低成本，减少风险，提高质量，增 强企业竞争力
. 重点学习，真正领会其基本原理和应用方法，做到融会贯通
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曲面造型的学习方法
3.重点学习造型基本思路。造型技术的核心是造型的思路，而不在于软 件功能本身。大多数CAD/CAM软件的基本功能大同小异，要在短时 间内学会这些功能的操作并不难，但面对实际产品时却又感到无从下 手，这是许多自学者常常遇到的问题。这就好比学射击，其核心技术 其实并不在于对某一型号的枪械的操作一样。只要真正掌握了造型的 思路和技巧，无论使用何种CAD/CAM软件都能成为造型高手。 4.应培养严谨的工作作风，切忌在造型学习和工作中“跟着感觉走”， 在造型的每一步骤都应有充分的依据，不能凭感觉和猜测进行，否则 贻害无穷。
• 优势： • 采点速率高，能获取大量
的点云。 • 有一定景深，配合片区式
扫描，使得编程简单。 • 塑料件、橡胶件、薄壁件
等工件不受影响。
• 缺点： • 精度比触发式测量要低。
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PC-DMIS中扫描
• 开放路径扫描 （OPEN LINE SCAN）
• 闭合路径扫描 （CLOSE LINE SCAN）
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逆向工程---扫描终止通过次数
逆向工程:
简单的讲就是对现有实物的一种反求. 就这种思维的方法而言，是思维先于实体、实体用于反证思维的逆向逻 辑形式，国际称之为逆向工程。 它主要包括三方面:形状反求,工艺反求,材料反求 实施逆向工程的目的是为了更好地实现产品设计的并行工程。增加产品 设计的一次成功率，从而缩短周期，降低成本，减少风险，提高质量，增 强企业竞争力
逆向工程及快速成型技术概述(ppt 49张)
2.2 快速成型技术加工方法和设备
• •
目前快速成型技术的快速成型工艺方法 有十多种。比较成熟的而且常用的四种成 型方法有：光固化成型、分层实体制造、 选择域激光粉末烧结成型、熔融沉积成型。
• 1. 光固化法技术是基于液态光敏树脂的光 聚合原理工作的，这种液态材料在一定波 长和强度的紫外光照射下，能迅速发生聚 合反应，分子量急剧增大，材料也就从液 态转变为固态。 • 优点： • (1)原材料的利用率将近100%。 • (2)尺寸精度高 • (3)表面质量优良 • (4)可以制作结构十分复杂的模型
熔融沉积快速成型
2.3快速成型技术的应用
• 快速成型技术的最初应用主要集中在产品开发 中的设计评价、功能试验上。设计人员根据快速 成型得到的试件原型对产品的设计方案进行试验 分析、性能评价，借此缩短产品的开发周期、降 低设计费用。经过十几年的发展，快速原型技术 早已突破了其最初意义上的“原型”概念，向着 快速零件、快速工具等方向发展。 • 目前快速成型技术已经得到了工业界的普遍关 注，尤其在家用电器、汽车、玩具、轻工业产品、 建筑模型、医疗器械及人造器官模型、航天器以 及从事CAD的部门都得到了良好的应用。
•
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
狗 头 部 的 点 云 及 反பைடு நூலகம்求
人 面 部 的 点 云 和 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CAD/CAM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
逆向工程和快速成型的手机外型快速设计
06 手机外型设计未来发展趋 势预测
个性化定制服务需求增长
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用户参与设计
消费者越来越希望参与到手机外型设计的过程中， 表达自己的独特审美和个性化需求。
3D打印技术应用
3D打印技术的成熟使得个性化手机外壳的定制 成为可能，满足用户对于独特外观的追求。
3
定制化软件支持
手机外型设计软件的发展，为用户提供更加便捷 的设计工具，降低个性化定制门槛。
与艺术家、设计师跨界合作，将手机外型设 计提升为艺术品，展现科技与艺术的完美结 合。
时尚元素的引入
借鉴时尚界的流行元素和设计理念，打造具有时尚 感的手机外型，引领潮流趋势。
多元文化交融
汲取不同国家和民族的文化精髓，设计出具 有多元文化背景特色的手机外型，满足全球 市场需求。
THANKS FOR WATCHING
02 手机外型设计现状及挑战
当前手机外型设计趋势
全面屏设计
追求更高的屏占比，减少边框 和额头，增加视觉冲击力。
多摄像头配置
采用多个摄像水功能
加入无线充电和防水功能，提 高用户便利性和手机耐用性。
轻薄化和多彩配色
追求更轻薄的手机身材和多样 化的颜色搭配，满足用户个性
材质、颜色还原与快速成型技术结合
材质还原
通过分析手机外型的材质特性，选择合适的3D打印材料，如PLA、 ABS等，以还原真实的质感。
颜色还原
采用多色3D打印技术，将手机的颜色信息进行精确还原，实现彩色 打印。
快速成型
利用3D打印技术，将重建后的三维模型进行快速成型，得到手机外型 的实体模型。
创新设计思路及实践案例分享
感谢您的观看
消费者需求多样化
消费者对手机外型的需求 多样化，包括颜色、材质、 形状等。
逆向工程技术 (2) ppt课件
25
抄数机
激结激干图
光构光涉像
三光测法分
角法距
析
法
法
法
PPT课件
超层
测 量 法
测 量 法
声 波 测 量
析 扫 描 法
法
7
二、数据获取
8
2. 测量设备
三坐标测量机(CMM)
悬臂式
桥式
便携式
PPT课件
8
龙门式
二、数据获取
9
2. 测量设备
非接触式扫描仪
德国：GOM公司的ATOS，Steinbichler公司的COMET
被集成到逆向软件中
PPT课件
13
三、数据处理
14
2．多视对齐
PPT课件
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Polyworks的IMAlign模块
三、数据处理
15
2．多视对齐
粘贴特征点
PPT课件
15
三、数据处理
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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。 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。
23
1．曲面重构
1.1 点云处理
沿某一轴线方向的系列平面截取点云
PPT课件
23
沿一条曲线的系列平面截取点云
四、模型重构
1．曲面重构
1.2 曲面构造 由点云拟合均匀曲面
构造双向放样曲面
PPT课件
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24
四、模型重构
1．曲面重构
1.2 曲面构造 由边界曲线生成曲面
构造放样曲面
PPT课件
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瑞士：FARO公司的激光扫描仪
抄数机
激结激干图
光构光涉像
三光测法分
角法距
析
法
法
法
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超层
测 量 法
测 量 法
声 波 测 量
析 扫 描 法
法
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二、数据获取
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2. 测量设备
三坐标测量机(CMM)
悬臂式
桥式
便携式
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龙门式
二、数据获取
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2. 测量设备
非接触式扫描仪
德国：GOM公司的ATOS，Steinbichler公司的COMET
被集成到逆向软件中
PPT课件
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三、数据处理
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2．多视对齐
PPT课件
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Polyworks的IMAlign模块
三、数据处理
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2．多视对齐
粘贴特征点
PPT课件
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三、数据处理
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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。 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。
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1．曲面重构
1.1 点云处理
沿某一轴线方向的系列平面截取点云
PPT课件
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沿一条曲线的系列平面截取点云
四、模型重构
1．曲面重构
1.2 曲面构造 由点云拟合均匀曲面
构造双向放样曲面
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四、模型重构
1．曲面重构
1.2 曲面构造 由边界曲线生成曲面
构造放样曲面
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瑞士：FARO公司的激光扫描仪
逆向工程及快速成型技术
逆向工程及快速成型技术引言逆向工程和快速成型技术是当今数字化时代强有力的工具，对各个行业都有着深远的影响。
逆向工程是通过分析和推导一个产品的设计、构造和功能，来理解并重新构建该产品的过程。
快速成型技术则是通过一系列自动化的加工过程，将数字化设计数据通过三维打印等方式快速转化为实体产品。
本文将介绍逆向工程和快速成型技术的基本概念、应用领域以及未来发展方向。
逆向工程基本概念逆向工程（Reverse Engineering）是指通过分析和推导产品的设计、构造和功能，来理解并重新构建该产品的过程。
它包括对产品的结构、性能、工艺和使用特性等方面的解析，以及对产品的复制和改进。
逆向工程通常通过采集、处理和分析产品的物理数据、CAD模型和软件程序等信息来实现。
应用领域逆向工程可以应用于各个行业和领域。
其中，制造业是逆向工程的主要应用领域之一。
在制造业中，逆向工程技术可以帮助企业快速获取竞争对手的产品信息，对其进行分析和研究，从而提升自己的技术优势。
逆向工程还可以用于产品的维修和改进，通过分析产品的结构和工艺，找出产品存在的问题并进行改进。
此外，逆向工程还可以应用于艺术、文化遗产保护等领域。
发展趋势随着信息技术的不断发展，逆向工程的方法和工具也在不断更新和改进。
目前，逆向工程主要应用于物理产品的分析和复制，但随着虚拟现实和增强现实等技术的发展，逆向工程将更多地应用于数字产品和软件的研究和分析。
此外，随着机器学习和人工智能技术的进一步发展，逆向工程将可以更加自动化和智能化，提高工作效率和准确性。
快速成型技术基本概念快速成型技术（Rapid Prototyping）是一种通过自动化的加工方法，将数字化设计数据快速转化为实体产品的技术。
它通过将设计数据转化为三维模型，并通过三维打印等方式进行快速制造。
快速成型技术可以减少产品开发周期和成本，提高生产效率。
应用领域快速成型技术被广泛应用于工业设计、医疗器械、汽车制造、航空航天等领域。
逆向工程、快速成型技术介绍
产品快速数字化设计技术——逆向工程技术（RE）
逆向工程技术应用领域
汽 车 、 摩 托 车 制 造
逆向工程技术应用领域
汽 车 、 摩 托 车 制 造
逆向工程技术应用领域
新 型 汽 车 设 计 概 念 型 产 品 ) (
逆向工程技术应用领域
产 品 的 开 发 与 模 具 生 产 、 工 业 设 计
•装配、加 工、成形工艺 •标准化
•外观质量 •工艺性 •精度与配合
•规程化
反求CAD软件
产品快速数字化设计技术——逆向工程技术（RE） 复合式三坐标测量机 适用于常用工件的逆向数 据采集以及对“分模线” 等细小特征的接触式扫描
复合式三坐标：激光扫描
产品快速数字化设计技术——逆向工程技术（RE） 复合式三坐标测量机 接触式扫描方式：可以 弥补激光扫描方式无法 扫描的“分模线”和“死 角” 的缺陷
点云、曲面数据 误差比较分析
分析结果
点云处理优化 （偏置、过滤、对齐 逆向曲面造型 公差、排序等） 快速原型 逆向CAD模型 数控编程 数字化仿型及模具
逆向工程技术
正向设计和逆向设计比较：
正向设计
产品功能描述
逆向设计
产品/实物/模型
产品概念设计
数据采集 反求CAD建模
CAD模型
抽象→CAD (艰难)
实物→CAD (容易)
产品快速数字化设计技术——逆向工程技术（RE） 技术优势 快速设计： 快速复制：从产品实物快速获取产品CAD模型 改良创新：在原有产品CAD模型上进行改良，实现快速二次开发 作为正向设计的有益补充，贯穿于整个产品的开发过程 提高创新能力的有效途径： 获取优秀产品信息
→
观察、剖析 →
逆向工程与快速成形技术
点云编辑（对齐）
•用最佳拟合 功能，把拟 合平面对齐 到所需要的
平面上
PPT文档演模板
逆向工程与快速成形技术
应用实例
点云编辑（对齐）
•对齐之前 •对齐之后
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逆向工程与快速成形技术
构造曲线
应用实例
•由点云截取 轮廓线点云， 并构造成曲
线
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逆向工程与快速成形技术
构造曲面
•原型 •实物
•性能测试
•校对、审核、工艺 •审查、标准化审查
•功能原理分析
•分解 •绘制草图
•设计思想逆向
•材料、技术条件逆向
•审核 •工艺分析 •绘制零件图 •装配图审查
•测量并确定尺寸及公差
•评价
•逆向产品方案， •技术设计及评价
•产品试制
•试验与反馈
•新产品
逆向工程与快速成形技术
在实物逆向中，试验、测绘和逆向设计 是重要工作，需要精心设计和仔细进行。
空气动力学的要求，首先要
求在初始设计模（型1上）进行没各有设计资料或设计资料不完整；
种性能试验建立符合要求的
产将品 成模为型制，造最这终类（的零2实件）验的模依当型据要。 设计需要通过实验测试才能定型
的工件模型时。
（3）在美学设计特别重要的领域；
（4）修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏
零件等Biblioteka PPT文档演模板PPT文档演模板
逆向工程与快速成形技术
应用实例
点云编辑（对齐）
•截取所需要的一个平 面，并由点云拟合出
平面，作为对齐的参 考元素
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逆向工程与快速成形技术
应用实例
点云编辑（对齐）
•用最佳拟合 功能，把拟 合平面对齐 到所需要的
平面上
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应用实例
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•对齐之前 •对齐之后
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逆向工程与快速成形技术
构造曲线
应用实例
•由点云截取 轮廓线点云， 并构造成曲
线
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构造曲面
•原型 •实物
•性能测试
•校对、审核、工艺 •审查、标准化审查
•功能原理分析
•分解 •绘制草图
•设计思想逆向
•材料、技术条件逆向
•审核 •工艺分析 •绘制零件图 •装配图审查
•测量并确定尺寸及公差
•评价
•逆向产品方案， •技术设计及评价
•产品试制
•试验与反馈
•新产品
逆向工程与快速成形技术
在实物逆向中，试验、测绘和逆向设计 是重要工作，需要精心设计和仔细进行。
空气动力学的要求，首先要
求在初始设计模（型1上）进行没各有设计资料或设计资料不完整；
种性能试验建立符合要求的
产将品 成模为型制，造最这终类（的零2实件）验的模依当型据要。 设计需要通过实验测试才能定型
的工件模型时。
（3）在美学设计特别重要的领域；
（4）修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏
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逆向工程与快速成形技术
应用实例
点云编辑（对齐）
•截取所需要的一个平 面，并由点云拟合出
平面，作为对齐的参 考元素
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应用实例
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逆向工程技术及其应用PPT课件
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。
光速测距法 结构化光照法 图像分析法
机械手
优点：具有携带方便，测量精度高等特点。
三坐标测量机(CMM)
优点：测量精度较高，价格低廉。 缺点：测量速度慢，对于柔性材料会出现变形而产生测量
误差，在进行半径补偿时也会出现误差。
采用三角几何法的扫描仪
优点：能快速采集物体的表面点数据信息。 缺点：采集精度受目标物体表面质量和扫描仪与目标物
体之间的距离和环境因素等影响。
三维激光扫描仪工作流程
1、 对要扫描的零件做好表面处理,如喷漆或喷砂 处理。
2、规化扫描方法，如果是大的板金件采取平面扫 描方式，如果是回转体可选择旋转扫描方式。尽 量以最少的次数采集最多的数据。
3、将零件固定在工作台上，保证稳定。 4、确定扫描范围，调整激光强度及步进大小。 5、开始扫描数据。 6、保存数据文件，扫描完毕。
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。
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。