逆向工程软件在固定桥建模中的应用
论逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用

论逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用作者:李辉卢涛来源:《科学导报·科学工程与电力》2019年第42期【摘;要】逆向工程技术是通过对原始产品信息的研究和分析来获得产品的外观特征,并将其作为模具设计和制造方法的基础,这是一种广泛使用的方法。
本文主要讨论逆向工程技术及其在模具设计和制造中的应用,对逆向工程技术的应用规范性进行分析,以求為模具设计制造技术的发展贡献一份力量。
【关键词】逆向工程;模具设计;制造应用引言随着我国制造业的不断发展,逆向工程技术作为一种新型的技术媒介,不仅可以减少实践中的设计制造时间,还可以有效地提高制造质量,达到提高整体经济效益的目的。
在制造公司中最重要的事情是加强技术研究和分析,在模具生产设计中合理应用逆向工程技术可以有效提高模具质量。
一、传统模具设计制造技术以精密铸造生产的普通机床零件为制造工艺,属于传统模具制造的范畴。
在传统的模具制造中,通常采用以下两种方法:一种是使用液压三维模具铣床制作比例模型,另一种是使用三维雕刻机制作比例模型。
但是,这种制造方法存在许多空白,除了产品尺寸的精确性较差外,产品稳定性也较差,还需要大量的人力成本,这对企业的可持续发展造成极大阻碍。
在这种情况下,无疑将给以后的数控加工和质量检验工作带来困难。
由于实际的铸模在某种程度上也可以归纳为一种产品生产,因此不可避免地会有偏差和收缩,并且用这种模具生产的产品肯定会有一定的缺陷性。
二、逆向工程技术的应用概述在人民生活水平不断提高的过程中,现代技术产品的更新速度越来越快,产品功能呈现出多元化的发展趋势。
传统的模具设计和制造无法满足客户的需求,通过现代模具制造技术和反向3D扫描技术进行加工可以有效满足现代工业生产的实际需求。
逆向工程技术也称为逆向3D技术等,它是基于工程零件的物理基础,通过3D扫描技术进行处理,获得相应的点云数据信息,使用逆向工程的3D软件执行模型设计和处理,最后从工程零件模型中获取参数信息。
逆向设计技术在产品建模方法和再制造技术中的应用1500字

逆向设计技术在产品建模方法和再制造技术中的应用1500字逆向设计技术作为一种重要的工程手段,已经在产品建模方法和再制造技术中得到广泛的应用。
本文将就逆向设计技术在这两个方面的应用进行探讨。
首先,逆向设计技术在产品建模方法中的应用是非常重要的。
传统的产品建模方法主要是通过手工测量、绘制图纸等方式进行,效率低下且易出错。
而逆向设计技术可以通过将物理实体逆向扫描,获取其几何信息,再利用三维建模软件进行处理,实现快速而准确的产品建模。
逆向设计技术可以大幅提高产品建模的效率,并且能够更好地保留原始产品的几何形态,确保后续工艺的顺利进行。
其次,逆向设计技术在再制造技术中的应用也是非常重要的。
再制造是将废弃的或者不需要的产品进行改造,使其重新具有使用价值。
而逆向设计技术可以通过对废弃产品进行扫描和分析,重建其三维模型,并利用数控加工等技术对其进行再制造。
逆向设计技术可以提供准确的产品模型和相关信息,为再制造过程提供有力的支持,大大降低了再制造的难度和风险。
逆向设计技术的应用不仅便捷高效,而且对于提高设计和制造的质量也具有重要意义。
逆向设计技术可以通过对产品的逆向分析,发现原产品的设计缺陷和不足之处,并对新产品进行优化和改进。
逆向设计技术还可以对产品进行多样化设计,满足市场个性化需求。
除此之外,逆向设计技术还可以在产品售后服务中发挥重要作用,例如通过扫描和分析产品的零部件,为维修和更换提供准确的数据支持,缩短故障排除和维修时间。
然而,需要注意的是在逆向设计技术的应用过程中,要遵守知识产权保护的法律法规,确保技术应用的合法性。
逆向设计应用于再制造领域时,更要注意与相关政策法规的一致性,避免侵权和违法行为。
综上所述,逆向设计技术在产品建模方法和再制造技术中的应用,对于提高产品设计和制造的效率、质量和个性化需求具有重要作用。
逆向设计技术应用的合法性和合规性,也是需要重视的问题。
希望逆向设计技术能够在工业领域得到更广泛的应用,并为产品设计和制造带来更多的创新和发展。
反向工程技术在零部件设计中的应用

反向工程技术在零部件设计中的应用随着科技的不断发展,反向工程技术越来越被人们所熟知和应用。
这项技术可以将实物通过扫描、建模、逆向构造等方式进行数字化处理,最终得到数字化三维模型。
反向工程技术在各领域中都有广泛的应用,其中应用非常广泛的就是在零部件设计中。
反向工程技术不仅可以为后期的设计提供参考和依据,还可以通过数字化模型对原有的零部件进行优化和改善,从而提高生产效率和产品质量。
零部件的设计是复杂而庞大的工程,通过反向工程技术,可以大大降低设计难度和成本。
首先,在零部件生产过程中,设计人员往往需要对已有的零部件进行复杂的测量和参数获取,从而进行后续零部件的设计和制作。
而基于反向工程技术的数字化测量可以直接获取零部件的几何数据,省去大量的测试和检测过程,从而缩短了设计周期,提高了效率。
其次,在原有零部件的基础上,可以利用反向工程技术对其进行逆向构造和改良。
通过数字化三维模型对零部件的结构进行分析和设计,可以发现原有零部件存在的缺陷和不足之处,从而优化零部件结构和材质,提高零部件的稳定性和耐用性。
再者,反向工程技术可以利用数字化模型,进行零部件的再制造和维修。
针对一些老旧设备或者零部件不再生产的情况,可以通过数字化测量和逆向构造等技术,制造出相同或更优质的零部件,从而实现设备的更新和维修。
同时,在零部件损坏或者出现问题时,利用数字化模型可以对零部件进行修复或替换,提高维修效率和成本控制。
综合来看,反向工程技术在零部件设计中的应用具有重要的意义和价值。
不仅能够提高工作效率和产品质量,还可以为企业带来巨大的经济效益。
通过数字化测量和逆向构造等手段,实现物理实物到数字化模型的转化,不仅为零部件制造提供了新思路和技术支持,而且也为相关领域的创新做出了一定的贡献。
随着反向工程技术的不断进步和完善,相信其在零部件设计上会发挥更加重要的作用。
逆向工程的实际应用

随着计算机技术和CAD技术的迅速发展,以测量技术为基础、曲面重构技术为支撑的逆向工程技术在汽车工业的新产品开发中得到了广泛的应用。
逆向工程就是指在没有设计图纸或设计图纸不全、不完整以及没有CAD模型的情况下,按照现有的目标产品模型,利用各种数字化技术重构零件三维CAD数学模型的过程。
与传统的正向工程相比,它具有设计精度高,新产品开发的设计周期短,以及易于开展后续有限元分析、优化设计以及运动学仿真工作等优点,因此得到了广泛的应用。
1 车身逆向工程设计概念Imageware作为著名的逆向工程软件,广泛应用于汽车、航空、航天、家电、模具、计算机零部件领域。
Imageware采用先进的NURBS曲面模型,具有强大的点云处理和曲面重构功能,并且可以和UG软件进行无缝链接。
Imageware逆向工程软件的主要产品有:①Surfacer逆向工程工具和Class I曲面生成工具;②Verdict用于对测量数据和CAD数据进行对比评估;③Build it用于提供实时测量能力,验证产品的制造性;④RPM用于生成快速成型数据;⑤ View其功能与Verdict相似,主要用于提供三维报告。
车身结构的特点在于组成车身外形的各个零件多为尺寸大而形状复杂的空间曲面,这些大型覆盖件不能用一般的机械制图方法将它们完整、清晰地表达出来,不得不依靠三维立体模型作为设计的依据。
传统的车身设计方法在其每个设计阶段都要反复进行平面图形和立体模型的制作过程,以致新产品的开发设计周期长、工作量大。
此次设计开发的基于逆向工程的车身流程如图1所示。
车身逆向工程中的关键技术在于两个方面:一方面是实物模型表面数据获取技术以及处理技术,即数字化扫描测量技术和测量数据的处理技术;另一方面是车身零部件的曲面重建技术。
2 车身三维数据的获取及处理在产品的逆向开发中,样件的三维数据获取主要通过三坐标测量机完成。
三坐标测量机分为接触式和非接触式两种,非接触式三坐标测量机即:三维扫描仪,因为具有测量速度快、适用范围广的特点得到了广泛应用。
Imageware在逆向工程建模中的应用

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逆向工程

逆向工程技术的应用:
1,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,这时就需要利用反求工程手段将实物转化为CAD模型。
2,反求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,再用反求工程的方法生成CAD模型。
3,将反求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,实现快速的测量、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。
4,反求工程的另一个重要应用就是计算机辅助检测。
5,反求工程在医学、地理信息和影视业等领域都有很广泛的应用。
6,损坏或磨损零件的还原:当零件损坏或磨损时,可以直接采用反求工程的方法重构出CAD 模型,对损坏的零件表面进行还原和补修。
逆向工程通常是以专案方式执行一模型的仿制工作。
往往拟制作的产品没有原始设计图档,而是委托单位交付一件样品或模型,如木鞋模、高尔夫球头、玩具、电气外壳结构等,请制作单位复制出来。
利用逆向工程技术实现复杂机械零件的三维建模与制造

利用逆向工程技术实现复杂机械零件的三维建模与制造逆向工程技术是一种通过分析产品的实际样品或现有的零部件来推导出其设计原理和制造工艺的方法。
利用逆向工程技术,可以将复杂机械零件进行三维建模,从而实现其制造和维修。
在本文中,我们将探讨逆向工程技术在复杂机械零件中的应用,并介绍一些常用的工具和软件。
逆向工程技术在复杂机械零件的三维建模中扮演着重要的角色。
这种技术可以帮助工程师们更好地理解产品的结构和工作原理。
通过逆向工程技术,工程师可以将实际样品或现有零部件进行扫描或测量,然后使用3D建模软件进行分析和重构。
这样一来,复杂机械零件的结构、尺寸和表面特征都可以被准确地模拟出来,从而为制造过程提供了重要的参考依据。
在进行逆向工程三维建模之前,首先需要进行数据采集。
这可以通过不同的方法来实现,如三维扫描、激光测量或CT扫描等。
这些数据采集方法可以提供精确的几何形状和表面曲率等信息。
一旦采集到了数据,就可以利用专业的三维建模软件进行重构。
这些软件提供了丰富的工具和算法,帮助工程师们更好地还原零件的形状和特征。
与此同时,一些高级软件还可以分析零件的材料特性和物理性能,以进行进一步的优化和改进。
逆向工程技术的应用不仅限于建模,还可以帮助工程师们在制造环节中实现复杂零件的制造。
通过分析逆向工程模型,工程师可以了解零件的制造工艺并进行相应的调整和改进。
逆向工程技术可以提供详细的几何形状和尺寸信息,帮助工程师们选择适合的加工工艺。
此外,逆向工程技术还可以用于制造工艺的仿真和优化。
通过将逆向工程模型导入工艺仿真软件,工程师们可以预测零件的加工过程和效果,并针对性地进行工艺改进,以提高制造效率和产品质量。
在逆向工程技术中,有一些常用的工具和软件,如CAD软件、数控机床以及各种扫描仪和测量设备。
CAD软件是逆向工程的核心工具之一,提供了强大的建模和分析功能。
而数控机床是将建模结果转化为实际零件的工具,可以根据设计要求进行自动加工。
逆向工程技术及模拟分析CAE软件在汽车模具中的应用

逆向工程技术及模拟分析CAE软件在汽车模具中的应用随着汽车工业的发展,汽车模具的设计和生产变得越来越重要,而逆向工程技术和模拟分析CAE软件则成为了汽车模具中不可或缺的工具。
本文将探讨逆向工程技术和模拟分析CAE软件在汽车模具中的应用。
一、逆向工程技术在汽车模具中的应用逆向工程是指通过数学或物理手段,从实物模型或样品数据中反推原始设计,以获取设计意图和设计参数的过程。
在汽车模具中,逆向工程技术主要应用于以下几个方面:1. 模型测量逆向工程技术可以通过测量实物模型的尺寸、形状等信息,生成数字化模型。
这种数字化模型可以在计算机上进行修改和优化,从而优化模具的设计。
2. 模型修复和重建在实际生产过程中,汽车模具极易受到磨损、变形、损坏等外界因素的影响。
逆向工程技术可以对这些缺陷进行修复和重建,使模具重新恢复使用。
3. 模型复制和改进逆向工程技术还可以通过复制已有的汽车模具,以使得汽车模具的规格和花费更加合理。
同时,逆向工程技术还可以对复制的模具进行改进,从而优化模具的性能指标。
4. 模型比对逆向工程技术可以将数字化模型与实际模具进行比对,以检验模型的准确性和精度。
当数字化模型与实际模具之间存在差异时,逆向工程技术可以对数字化模型进行调整,以使其更加准确。
二、CAE软件在汽车模具中的应用计算机辅助工程(CAE)是一种利用计算机来模拟和分析设计、制造和装配过程的一种技术。
在汽车模具中,CAE软件主要应用于以下几个方面:1. 强度分析汽车模具在生产过程中需要承受大量的压力和负荷。
CAE软件可以对汽车模具进行强度分析,以确定模具在生产过程中是否可以承受这些压力和负荷。
2. 塑性变形分析自动化车身零部件的开发中普遍采用CAE技术进行盈余强度和滚动油漆间隙的模拟分析。
塑性变形分析可以帮助设计师深入了解汽车模具在生产过程中的形变情况,以确定汽车模具的精度和精度。
3. 疲劳分析汽车模具在生产过程中需要不断地进行重复工作。
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的使用 1 可以建立比较逼真的三维实体模型 1 而且操作简便 1 可以在烤瓷冠桥的构建中缩短建模时间 0
关键词
9 三维有限元 9 固定桥 9 逆向工程
中图分类号
文献标志码
文章编号
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1 1 1 1 9
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收稿日期 作者简介 李 振 通信作者 黄远亮
有限元法是求解数理方程的一种数值计算方 法 是解决工程实际问题的一种有力的数值计算工 具 它把求解区域看作由许多小的在节点处相连接
属内冠在第一磨牙冠边缘向上 瓷层厚度
的子域 单元 构成 其模型给出基本方程的分片 子 域 近似解 通常 预期的应力值与三维有限元分
在连接的接缝处通过倒圆角的方法使得 把生成的固定桥模型以 格
赵依民 陈吉华 口腔修复学 版 北京 人民卫 生出版社
检测功能
质和曲面连续性 本实验在通过阈值范围提取牙齿时 由于牙齿和 邻牙及硬骨板在部分区域界限不清晰 导致提取牙齿 表面不连续 这样的模型在进行有限元网格划分时会 产生大量的低质量的单元 导致网格划分失败
软件中曲率和曲面的评估工具提供实时 反馈 允许用户从一开始就创建更好的曲线和曲面
单岩 谢斌飞 逆向造型技术基础 北京
且在下颌模型的建立中也只
清华大学出版社
是考虑硬组织的形态和结构
没有相应建立软组织
周立英 韩栋伟 纤维桩核修复下颌第二前磨牙三维 有限元模型 同济大学学报 医学版
模型 使建立的模型的仿真性受到了一定的影响 由本实验可知 通过 软件和
逆向工程软件可以建立与志愿者口腔高度仿真的三
第
卷第
期
同济大学学报
医学版
张世民 肘关节恐怖三联征的诊治进展
第 年 期 月
基 础 研 究
逆向工程软件在 固定桥建模中的应用
李 振 1 聂文忠 1 韩雪松 1 邹多宏 1 黄远亮程学院 上海
摘要 目的 借助
物力学研究打下基础 0 方法
过渡的比较圆顺
析的观察值之间的不同主要取决于几何形状建立的
同济大学学报 医学版
第 卷
准确性 材料特性和实验的边界条件
如果过于简 三维有
维实体模型及固定桥模型 而且操作方便 为后续的 有限元加载分析提供了基础
化模型的材料特性及牙齿颌骨的几何形态 限元分析的准确性会受到影响
本研究的目的就是 牙齿及其牙 参考文献
男 硕士研究生
同济大学学报 医学版
第 卷
左侧下颌第二前磨牙 第一 二磨牙及颌骨 图 提取的颌骨边缘距牙齿不小于 格式输出保存 数据以
随着人口老龄化进程的加快 牙列缺损和牙列 缺失的患者越来越多 临床上 应根据不同的缺牙 有限元法
情况选择适宜的修复方法 是对
生物力学进行研究的
重要手段 通过三维有限元方法 可以分析不同修 复方式下 基牙及其修复体受力情况 对比评价各
由下颌骨颏下往上逐层扫描至下颌髁 中重建三维模型 扫描方式为连续无间断 将 文件导入 中 将点云图像 层 层厚 层间 调整到合适的视图位置 通过截取横断面 得到截面 获得的轴 线 并把截面线拟合成均匀曲线 对齐曲线的起始点 工作 站主机硬盘 内 然后以 和重定义节点的数量 得 到光顺的曲 线 使用
状突 扫描层厚 扫描 扫描速度 距 螺距
第
期
李
振
等
逆向工程软件在固定桥建模中的应用
式保存 再把数据导入 维实体模型 图
中生成固定桥三
图
左侧下颌第一磨牙截面线
图
下颌第二前磨牙预备后的三维实体模型
图
左侧下颌第一磨牙曲面
中烤瓷固定桥的构建
图 固定桥三维实体模型
烤瓷冠模型的构建
通过将颌骨和牙齿的曲
线组合在一起确定牙槽嵴顶对应的牙齿上曲线编号 将烤瓷冠边缘设置在牙槽嵴顶上 肩台 在肩台处向咬合面内聚 处 冠边缘 结 果 排螺旋 软件和 薄层扫描志愿者下颌 逆向工程软件的
方式对牙
本实验用 骨 通过 操作 对牙
齿轴面进行向内偏置的处理
咬合面均匀向下内缩
其中金属内冠的厚度定为 牙周膜模型的构建 通过
操作 得到了形态逼真的牙齿 牙周膜及颌骨模型 并在此基础上 又通过 的相关操作得到 第二前磨牙和第二磨牙联 所得模型符合临床牙齿制备
槽嵴顶之下的牙齿曲线向外偏置 生成牙周膜模型 颌骨模型的构建 对颌骨曲线进行
操作以
了左下颌第一磨牙缺失 操 生成皮 合支持的固定桥模型
作 牙槽骨颊舌侧及上下壁向内偏置 质骨模型
及固定桥的要求 具有很高的几何相似性 并且操作 简便 为后续的网格划分和加载分析提供基础 讨 论
在偏置时需要调整曲线控制点的数量 达到偏置 在 的目的 中通过合
使曲线的曲率变化平缓
固定桥模型的构建
并 裁剪操作 把三颗牙的金属内冠用连接体连接起 来 连接体设计成椭圆形 长半轴 位于邻面中 偏 牙合 方 短半轴 其中桥体的金 以留出龈端
上颌窦内提升术影响的三维有限元分析 同济大学
工程设计模型和概念模型
品进行解剖 深化和再创造的过程
是著
学报 医学版
名的逆向工程软件 广泛应用于汽车制造 航空航天 及消费家电 模具和计算机零部件设计等领域 前 用 目
逆向工程软件也在口腔领域得到了较多的应 此软件具有强大的数据处理 曲面造型 误差 根据点云数据构建的曲面具有良好的品
李景涌 有限元法 北京 北京邮电大学出版社
并在更短的时间内最终产生出更高质量的曲面 将这 些工具的详细反馈与 修改工具相结合 可
以非常容易地评估和动态地编辑模型并修改有问题 的区域 同时 在固定桥桥基牙制备过程中 使用相关 操作可以使生成的表面尽量圆钝 避免出现较尖锐的 尖和嵴 防止在后续的加载中出现应力集中 在本实验中 由于 牙齿髓腔的解剖结构 扫描层厚的影响 忽略了
位断层图像 储存于 数据刻盘保存
模型点云数据的提取 用 数据 软件读取 扫描获得的
命令 创建曲面 得到第二前磨牙 第一 二磨牙及 颌骨的三维曲面模型 通过调节曲面的控制点对生 成的模型进行局部调改 使得生成的曲面光滑 图
根据图像数据中各种硬组织的灰度
值的差异 通过调节阈值范围 分别提取出实验所需
要建立仿真的颌骨 皮质骨和松质骨 周膜
并在此模型基础上根据基牙预备及烤瓷冠桥
的要求 构建下颌后牙区三单位的烤瓷固定桥 以减 小后续实验的误差 逆向工程也称反求工程 是将实物转变为 模型相关的数字化技术 制造技术的总称 几何模型重建技术和产品
徐远志 张富强 徐钦 等 上颌窦底不同位置冲顶对
是将已有产品或实物模型转换为 并在此基础上对已有产
种修复方式的优劣 为医师在临床工作中选择合适 的修复方式提供参考 骨的数据 使用 本研究通过 软件及 扫描获得颌 逆向
工程软件建立固定桥基牙 牙周膜 颌骨及其烤瓷 冠桥的模型 为后续的三维有限元分析提供精确的 仿真模型
图 阈值化操作分离出下颌部分颌骨
材料与方法 村料 选择 位牙列完整 排列整齐 咬合关系及牙周条 排螺旋
逆向工程软件建立仿真的天然牙支持式固定桥三维实体模型 1 为后续模型加栽的生 扫描一位志愿者下颌骨 1 通过 软件分离出牙齿和颌骨 1 生成点云数据 1 导入 本实验重
逆向工程软件中生成三维曲面模型 1 在
有限元软件中建立三维有限元模型 0 结果
建了志愿者下颌部分颌骨 皮质骨和松质骨 \ 牙齿及其周围牙周膜的三维实体模型 1 并在此模型基础上根据基牙预 备及烤瓷冠桥的要求 1 构建了下颌后牙区三单位的烤瓷固定桥三维实体模型 0 结论 软件结合逆向工程软件
件良好的成年志愿者 机 逆向工程软 件 件 机 内存 扫描 志愿者佩戴 自制的咬合 板 仰 卧 于 颅及颌骨位于螺旋 软件
有限元分析软
操作系统
床上 头
图 部分下颌骨三维模型
扫描机内并保持固定 选
用 三 维 激 光 定 位 系 统 使 其 扫 描 平 面 轴 与 牙合 平 面平行 中线 轴 与眉间 线一致后 鼻尖 中切牙间连