逆向工程关键技术的研究
逆向工程技术的发展趋势及应用研究

逆向工程技术的发展趋势及应用研究逆向工程技术是指通过对已有产品或零件进行逆向分析和研究,以获取其设计、原理或制作工艺等相关信息的技术。
逆向工程技术的发展历程可以追溯到60年代末期的美国航空航天工业,当时普及的CAD/CAM软件促进了该领域的发展。
之后,逆向工程技术在汽车、医疗、航空等行业中得以广泛应用。
逆向工程技术的发展趋势和应用研究,也逐渐成为了许多领域的热点和关注焦点。
一、逆向工程技术的发展趋势1.数字制造的加速推动逆向工程技术的发展随着数字制造技术的发展,逆向工程技术已经成为数字制造的一个重要组成部分。
数字化的设计、制造和产品生命周期管理,必须在一定程度上依赖于逆向工程技术。
传统加工和质量控制方式的局限性,以及全局竞争环境的使命和挑战,也促使制造公司采用数字化技术和逆向工程技术来减少制造成本、更快地实现生产和降低产品的开发风险。
现代逆向工程技术具有快速和准确的特点,它们可以在短时间内获取需要的设计数据和物理特性,并将它们应用于增量制造、售后服务、维修和改进之中。
同时,逆向工程技术还可以促进产品开发和设计,提高公司在竞争市场中的优势和独特性。
2.机器学习和人工智能技术的不断发展,重新定义了逆向工程的应用随着机器学习和人工智能技术的日益成熟,并在许多领域发挥重要作用,逆向工程技术也可以应用这些新技术。
在传统的逆向工程过程中,需要通过计算几何和三维模型来获取产品的物理特性。
但是,机器学习和人工智能技术可以通过对物理和材料属性的自动识别和分类来提高逆向工程技术的效率和准确性。
例如,机器学习可以在原始数据中自动分类和识别不同的材料和部件,从而切实提高逆向分析和应用研究的效率。
由于逆向工程技术的特殊性质,相应的人工智能和机器学习模型需要依据实际应用场景进行设计和构建,并在实践中不断迭代和调整。
这一趋势以自适应人工智能和机器学习技术的应用研究为代表,将会在未来逐渐占据逆向工程技术的主导趋势。
二、逆向工程技术的应用研究1.逆向工程技术在汽车制造中的应用汽车制造是逆向工程技术的重要应用领域之一。
《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。
论逆向工程关键技术研究现状

论逆向工程关键技术研究现状摘要:本文介绍了逆向工程技术及其应用范围;对涉及到的关键技术:数据获取、数据处理与曲面重构等研究现状进行了系统地阐述。
关键词:逆向工程;数据获取;数据处理;曲面重构1 引言质量、成本、生产率三要素是制造业永恒的议题,在不同的时期有不同的内涵,各自的重要性也在悄然发生变化。
经济全球化的今天,制造业的外部环境发生了变化,用户需求呈个性化、多样化。
对企业而言,原来”规模效益第一”为特点的少品种、大批量的生产方式已不适合日趋激烈的国际竞争,而必须采取多品种、小批量、按订单组织生产的现在生产方式,同时要不断地迅速开发出新品种,变被动适应用户为主动引导市场[1]。
为缩短研发周期、提高产品设计和制造效率,从而提高企业对市场快速响应能力,一系列新产品快速开发技术应运而生,如cad/cam/ cae技术、逆向工程技术、快速磨具技术、虚拟设计技术以及并行工程等。
2 逆向工程概述及其应用领域广义上的逆向工程包括:实物逆向、软件逆向和影像逆向。
目前,国内外有关逆向工程的研究主要集中在几何形状逆向。
逆向工程(reverse engineering)也称反求工程,是针对现有工件(样品或模型,尤其是复杂不规则的自由曲面),利用3d数字化测量仪器准确、快速地测量出工件轮廓坐标值,通过数据处理、重构曲线曲面、编辑、修改后,将图档转至一般的cad/cam系统,再由加工机制做所需模型,或者用快速成型机将样品模型制作出来,这一流程称为逆向工程[2],如图1所示。
逆向工程在工业制造领域的实际应用主要包括以下几个方面[3]:a)新零件的设计,主要用于产品改型或仿型设计;b)已有零件的复制和仿制,再现原产品设计,复杂产品仿制等;c)损坏或磨损零件的还原,以便修复或重制;d)产品的检测,例如检测分析产品的变形,检测焊接质量等,以及对加工产品与三维数字化模型之间的误差进行分析。
在制造业中,逆向工程己成为消化吸收新技术和二次开发的重要途径之一。
网络安全领域中的逆向工程研究

网络安全领域中的逆向工程研究一、什么是逆向工程逆向工程(Reverse Engineering)一般是指通过对某个产品、软件或者设备的结构、功能、操作或者设计等方面进行研究和解析,以获取相关信息的过程。
在计算机领域中,逆向工程主要是指针对软件、固件、驱动程序、协议等进行反汇编、反编译、调试、跟踪等操作,以便于对其内部机制、算法、数据流程、漏洞等内容进行分析和改进。
逆向工程是信息安全、软件工程、网络通信等多个领域交叉的技术,其应用范围广泛,包括安全审计、漏洞评估、软件逆向、黑客攻击分析、网络协议研究、数据恢复、软件兼容性测试等方面。
二、逆向工程在网络安全中的应用随着信息技术的发展和应用,网络安全问题已成为各国政府、企业和个人关注的重要议题。
在互联网、移动互联网、物联网等新型网络环境下,网络攻击手段越来越隐蔽和复杂,安全防护工作面临着前所未有的挑战。
在网络安全领域中,逆向工程技术具有重要的应用价值,主要表现在以下几个方面。
1.软件漏洞分析逆向工程技术可以帮助安全研究人员对软件、系统、应用等进行深入分析,发现其中的漏洞、缺陷和逻辑错误。
利用逆向工程手段可以深入挖掘软件内部的代码实现和数据结构,找出其中的隐蔽漏洞和安全弱点,并对其进行利用或修补。
2.恶意代码分析逆向工程技术可以帮助安全研究人员对病毒、木马、僵尸网络等恶意代码进行分析和识别,了解其操作逻辑、传播方式、针对性等特点。
通过逆向工程分析可以帮助安全团队及时发现恶意代码的攻击特征和变化,及时制定相应安全策略和应对措施。
3.网络协议分析逆向工程技术可以帮助安全研究人员对网络协议进行深入分析,了解其应用场景、功能特点、消息格式和控制流程等方面的信息,找出其中的漏洞和安全隐患。
通过逆向工程分析可以帮助安全团队理解复杂网络协议的工作原理,制定相应的安全策略和协议优化措施。
4.软件保护和反破解逆向工程技术可以帮助软件开发者对自己的产品进行保护和反破解,减少软件盗版和恶意篡改的风险。
逆向工程技术在机械设计中的应用研究

逆向工程技术在机械设计中的应用研究一、引言逆向工程技术是一种通过对产品进行逆向分析、数据采集和数字化建模的方法,其在机械设计领域有着广泛的应用。
本文将探讨逆向工程技术在机械设计中的应用研究。
二、逆向工程技术概述逆向工程技术是指通过对已有产品的扫描、测量和分析,将其数字化重建成三维模型或二维图像的过程。
逆向工程技术可以帮助设计人员更好地理解和改进现有产品,并且可以加快新产品的开发周期。
在机械设计中,逆向工程技术可以用于产品设计、模具设计和工装设计等领域。
三、逆向工程技术在产品设计中的应用1. 故障分析与改进:通过对现有产品的逆向分析,可以快速发现产品的故障点和薄弱环节,从而进行改进设计。
逆向工程技术可以帮助设计人员深入研究产品的结构和功能,并提供重要的指导意见。
2. 快速原型制作:逆向工程技术可以将已有产品的数据转化为数字化模型,并通过三维打印等方式制作出快速原型,以验证设计的可行性。
这有助于提前发现问题,减少设计修改次数,提高产品开发效率。
3. 产品改进与优化:逆向工程技术可以帮助设计人员分析产品的设计缺陷和不足之处,并提供改进和优化的方案。
通过对产品进行逆向分析,设计人员可以对产品的结构和性能进行全面评估,从而提高产品的质量和可靠性。
4. 产品适应性改造:逆向工程技术可以帮助企业对现有产品进行适应性改造,以满足特定客户的需求。
通过对已有产品的逆向分析,可以了解产品的结构和功能,并进行个性化设计和定制,满足不同用户的需求。
四、逆向工程技术在模具设计中的应用1. 模具修复与改进:逆向工程技术可以帮助模具设计师对现有模具进行修复和改进。
通过对现有模具的逆向分析,可以获取模具的数据和结构信息,从而进行修复和改进设计。
2. 模具制造工艺优化:逆向工程技术可以帮助模具制造工艺的优化和改进。
通过对现有模具的逆向分析,可以了解模具的设计特点和加工要求,并进行工艺流程的优化,提高模具的制造效率和质量。
3. 模具质量评估:逆向工程技术可以帮助对模具的质量进行评估。
逆向工程关键技术

1。
3逆向工程中的关键技术1、3。
1 数据采集技术目前,用来采集物体表面数据的测量设备和方法多种多样,其原理也各不相同。
测量方法的选用是逆向工程中一个特别重要的问题。
不同的测量方式,不但决定了测量本身的精度、速度和经济性,还造成测量数据类型及后续处理方式的不同。
依照测量探头是否和零件表面接触,逆向工程中物体表面数字化三维数据的采集方法基本上能够分为接触式(Contact)和非接触式(Non—contact)两种。
接触式包括三坐标测量机(Coordinate MeasuringMachining,CMM)和关节臂测量机;而非接触式主要有基于光学的激光三角法、激光测距法、结构光法、图像分析法以及基于声波、磁学的方法等。
这些方法都有各自的特点和应用范围,具体选用何种测量方法和数据处理技术应依照被测物体的形体特征和应用目的来决定、目前,还没有找到一种完全使用于工业设计逆向测量方法、各种数据采集方法分类如图1、3所示、在接触式测量方法中,CMM是应用最为广泛的一种测量设备;CMM通常是基于力-变形原理,通过接触式探头沿样件表面移动并与表面接触时发生变形,检测出接触点的三维坐标,按采样方式又可分为单点触发式和连续扫描式两种。
CMM 对被测物体的材质和色泽没有特别要求,可达到特别高的测量精度(±0、5μm),对物体边界和特征点的测量相对精确,关于没有复杂内部型腔、特征几何尺寸多、只有少量特征曲面的规则零件反求特别有效、主要缺点是效率低,测量过程过分依赖于测量者的经验,特别是关于几何模型未知的复杂产品,难以确定最优的采样策略与路径、图1、3 逆向工程数据采集方法分类随着电子技术、计算机技术的发展,CMM也由往常的机械式发展为目前的计算机数字控制(CNC)型的高级时期、目前,智能化是CMM发展的方向。
智能测量机的研究是利用计算机内的知识库与决策库确定测量策略,其关键技术包括零件位置的自动识别技术、测量决策智能化和测量路径规划、CAD/CAM集成技术等。
逆向工程技术论文

逆向工程技术论文逆向工程又叫反求工程或反向工程,下面是小编为大家精心推荐的逆向工程技术论文,希望能够对您有所帮助。
逆向工程技术论文篇一逆向工程技术及其应用摘要:通过分析和研究逆向工程技术,提出了其关键技术为数据采集、数据预处理、数据分割、曲面重构和CAD模型建模,分析了逆向工程技术在产品设计中的应用,其能提高产品设计的准确性,大大缩短产品研发周期。
关键词:逆向工程数据采集曲面重构点云0引言在21世纪的今天,市场的产品变化很快,能不能很快制造出符合市场需要的商品是一个公司生存发展的关键。
但由于很多原因我们只能得到简单的实物模型,无法得到图纸和相关的产品数据。
因此就没有办法得到产品的数据尺寸,从而把极大地困难带给后续的制造技术和模具的制造。
从而就急需一种能通过先进技术对实体进行处理进而将样品制造出来的技术,而逆向工程正是在这种背景下应运而生。
1逆向工程概述逆向工程又叫反求工程或反向工程,它是根据一个实物产品,通过三维数字化扫描仪精确快速的测量事物的轮廓坐标,再通过三维CAD曲面重建并修改后传递给一般地CAD/CAM系统,再通过CAM 编出刀具的程序传给CNC加工设备,从而制造相应的模具。
单地说,逆向工程就是根据已存在的产品样件模型,进行解剖、深化和再设计,反向推出产品设计数据的过程。
反向工程分为下面三类:①实物反向:它是已经有了实物,经过测量和相关分析进而再生产。
它有性能逆向、功能逆向、结构、材料等各方面的反向。
而且这种反向的目标可以是一个整体可以是一部件也可以是一组件。
②软件反向:我们把产品的样本和设计书、产品的图纸和使用手册、相关的标准和质量保证文件等都叫做技术软件。
它分为以下三类:有实物和全套技术软件的;只有全套技术软件的;只有实物的。
③影像反向:这种逆向没有技术软件也没有相关的实物,我们只能获得产品的一些广告图片和一些参观视频等,产品的研发人员只能根据这些资料去设计和构思产品,我们把这种反向叫做影像反向。
逆向工程技术的应用与研究

逆向工程技术的应用与研究一、绪论逆向工程技术是指对现有的、已经成型的某一种器件或系统进行解剖、研究和分析,以便了解其构造和工作原理的技术方法。
近年来,随着信息技术的飞速发展,逆向工程技术在各领域的应用越来越广泛,逆向工程的研究也逐步深入,成为当今领域研究的热点。
二、逆向工程技术的分类逆向工程技术较为复杂,依据其应用范围和技术手段的不同,可将其分类为以下几类:1.鼠标逆向工程技术鼠标逆向工程技术是指逆向工程技术在计算机鼠标方面的应用。
通过对鼠标进行分析和研究,可以掌握它们的核心技术和构造原理,并得到更好的产品设计。
2.汽车逆向工程技术汽车逆向工程技术是指对现有汽车进行分析和研究,以分析汽车的结构、功能、参数等信息并进行再设计,进而实现自主研发、生产。
3.电子产品逆向工程技术电子产品逆向工程技术是指对电子产品进行分析和研究,以揭示其制造工艺和传感装置原理,为产品的再设计提供机会。
4.生物逆向工程技术生物逆向工程技术是指通过对生命体细胞和生命过程进行研究,以推理细胞结构和生命机制,进而实现纳米操作和组织薄膜化。
三、逆向工程技术的研究与应用逆向工程技术的推广和应用对科技创新、产业升级具有重要意义,以下从几个角度分析其研究与应用:1. 逆向分析软件的研究逆向分析软件是逆向工程技术的重要组成部分,通过对软件的进行反编译,可以揭示出程序的原始码、数据空间以及函数之间的关系等信息。
2. 制造业中的逆向工程技术在制造业中,逆向工程技术常常应用于产品的设计和改进。
通过分装原有产品的结构和功能,可以分析出在成本、质量、性能方面的优缺点,根据分析结果再重新设计,进而实现自主研发和提高可靠性。
3. 外观设计中的逆向工程技术在外观设计方面,逆向工程技术也发挥着重要作用。
通过对已有外观设计进行逆向反推,可以更好地理解设计者的构思和美学思想,实现更好地翻新。
四、逆向工程技术的前景与困境尽管逆向工程技术已经发展了很多年,但领域内的研究和探索仍然存在不少困境,例如:1.数据安全问题在逆向工程技术的研究和应用中,有不可避免的数据安全问题。
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逆向工程关键技术的研究**:***学号:**********班级:10级5班专业:车辆工程沈阳理工大学研究生学院2011年3月摘要逆向工程技术能够降低成本、缩短交货时间、提高产品质量,提高企业在市场中的竞争力,在产品开发中具有重要的作用。
本文对逆向工程中的关键技术进行了深入的研究和探讨。
本文主要研究了逆向工程技术的三个关键环节:数据采集、数据处理和曲面重构。
依据样件模型的外形特征,总结归纳了规划测量路径的策略,在对各种测量方法研究、对比和分析的基础上提出了数据采集方法选择的原则;结合实例研究了数据重定位、噪声去除、数据精简、数据光顺和数据分割五种数据处理技术,探讨了不同形状点云数据应采取的具体处理方法,提出了点云数据处理的原则;通过对比分析Bezier曲线曲面、B一Spline曲线曲面、NURBS曲线曲面三种曲面的数学模型,得出NURBS曲线曲面具有诸多优点,己成为当前曲线曲面模型的主流,合理的规划路径、恰当的选择数据采集方法和数据处理方法能够构建高品质的曲面,而且能量光顺算法也能够提高曲面的光顺程度。
该论文的研究工作丰富了工业产品造型设计的理论和方法,将促进逆向工程在工业设计中的应用和推广。
关键词:逆向工程点云数据 NURBS曲线曲面重构曲面光顺1.1逆向工程概述“逆向工程”(Reverse Engineering,RE),也称反求工程、反向工程等逆向工程起源于精密测量和质量检验,它是设计下游向设计上游反馈信息的回路[1]传统的产品实现通常是从概念设计到图样,再制造出产品,最后通过检测和性能测试,这种开发模式的前提是已完成了产品的蓝图设计或CAD造型,称为预定模式(Prescriptive Model),我们也称之为正向工程(或顺向工程)。
正向工程流程如图1-1所示。
图1-1正向工程开发流程图Fig.1-1 Forward engineering flow chart产品的逆向工程是根据零件(或原型)生成图样,再制造出产品。
它是一种以先进产品设备的实物、样件、软件(包括图样、程序、技术文件等)或影像(图像、照片等)作为研究平台,应用现代设计方法学、生产工程学、材料学和有关专业知识进行系统分析和研究、探索掌握其关键技术,进而开发出同类的更为先进的产品的技术,是针对消化吸收先进技术采取的一系列分析方法和应用技术的结合[2]。
逆向工程的流程如图1-2所示。
广义的逆向工程包括形状(几何)逆向、工艺逆向和材料逆向等诸多方面,是一个复杂的系统过程。
目前,大多数有关“逆向工程”技术的研究和应用都集中在几何形状,即重建产品实物的CAD模型和最终产品的制造方面,称为“实物逆向工程”。
这是因为一方面,作为研究对象,产品实物是面向消费市场最广、最多的一类设计成果,也是最容易获得的研究对象;另一方面,在产品开发和制造过程中,虽已广泛使用了计算机几何造型技术,但是仍有许多产品,由于种种原因,最初并不是由计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)模型描述的,设计和制造者面对的是实物样件。
为了适应先进制造技术的发展,需要通过一定途径将实物样件转化为CAD模型,以期利用计算机辅助制造(Computer Aided Manufacture,CAM)、快速成型制造和快速模具(Rapid Prototyping Manufacture/Rapid Tooling,RPM/RT)、产品数据管理(Product Data Management,PDM)及计算机集成制造系统(Computer Integrate Manufacture System,CIMS)等先进技术对其进行处理或管理。
同时,随着现代测试技术的发展,快速、精确地获取实物的几何信息已变成现实。
目前,这种从实物样件获取产品数学模型并制造得到新产品的相关技术,已成为CAD/CAM系统中的一个研究及应用热点,并发展成为一个相对独立的领域。
在这一意义下,“实物逆向工程”(简称逆向工程)可定义为:逆向工程是将实物转变为CAD模型数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称。
图1-2逆向工程开发流程图Fig.1-2 Reverse engineering flow chart1.1.1逆向工程在实际中的应用在制造业领域逆向工程有广泛的应用背景。
在下列情形下,需要将实物模型转换为CAD模型:(1)尽管计算机辅助设计技术(CAD)发展迅速,各种商业软件的功能日益强大,但目前还无法满足一些复杂曲面零件的设计需要,还存在许多使用粘土或泡沫模型代替CAD设计的情况,最终需要运用逆向工程将这些实物模型转换为CAD模型。
(2)外形设计师倾向使用产品的比例模型,例如汽车外形设计广泛采用真实比例的木制或泥塑模型,以便于产品外形的美学评价,最终可通过运用逆向工程技术将这些比例模型用数学模型表达,通过比例运算得到美观的真实尺寸的CAD 模型。
(3)由于各相关学科发展水平的限制,对零件的功能和性能分析,还不能完全由CAE来完成,往往需要通过试验来最终确定零件的形状,如在模具制造中经常需要反复试冲和修改模具型面方可得到最终符合要求的模具。
若将最终符合要求的模具测量并反求出其CAD模型,在再次制造该模具时就可运用这一模型生成加工程序,就可大大减少修模量,提高模具生产效率,降低模具制造成本。
(4)目前在国内,由于CAD/CAM技术运用发展的不平衡,普遍存在这样的情况:在模具制造中,制造者得到的原始资料为实物零件,这时为了能利用CAD/CAM 技术来加工模具,必须首先将实物零件转换为CAD模型,继而在CAD模型基础上设计模具。
(5)艺术品、考古文物的复制。
(6)人体中的骨头和关节等的复制、假肢制造。
(7)特种服装、头盔的制造要以使用者的身体为原始设计依据,此时,须首先建立人体的几何模型。
(8)在RPM的应用中,逆向工程的最主要表现为:通过逆向工程,可以方便地对快速原型制造的原型产品进行快速、准确的测量,找出产品设计的不足,进行重新设计,经过反复多次迭代可使产品完善。
1.1.2逆向工程与技术引进市场全球化使国家、企业面临的竞争日趋激烈,市场经济竞争机制已渗透到各个领域,随着科学技术的高度发展,科技成果的应用已成为推动生产力发展和社会进步的重要手段。
如何更快、更好的发展科技和经济,世界各国都在研究对策,充分利用别国的科技成就加以消化与创新,进而发展自己的技术已成为普遍的手段。
事实证明,技术引进是吸收国外先进技术,促进民族经济高速度增长的战略措施,据有关统计资料表明,各国百分之七十以上的技术都是来自外国,要掌握这些技术,正常途径就是通过逆向工程。
实际上任何产品问世,不管是创新、改进还是仿制,都蕴涵着对已有科学、技术的继承、应用和借鉴。
引进技术的应用和开发一般分为三个阶段:(1)使用阶段对引进的生产设备等硬件技术会操作、使用、维修,在生产中发挥作用。
对图样、生产工艺等软件应通过加工和生产实践的应用了解其特点及不足之处,即做到“知其然”(2)消化阶段对引进产品或设备的设计原理、结构、材料、工艺、生产管理方法等进行深入的分析研究,用科学的设计理论和测试对其性能进行计算测定,了解其原料配方、工艺流程、技术标准、质量控制、安全保护等技术,即做到“知其所以然”。
(3)创新阶段对引进技术消化综合,博采众家之长,结合深入的科学研究,通过移植、综合、改造等手段,开发具有本国特色的创新技术,并争取进一步实现某些技术从输入到输出的转化。
由于技术保密,除非购买转让,否则要获得产品的图样、技术文档、工艺等技术资料几乎是不可能实现的,而产品实物作为商品和最终的消费品,是最容易获得的一类“研究”对象。
在只有产品原型或实物模型条件下,可以基于产品实物逆向工程对产品零件进行生产制造,除实现对原型的仿制外,通过重构产品零件的CAD模型,在探询和了解原设计技术的基础上,实现对原型的修改和再设计,以达到设计创新、产品更新之目的。
对于其他具有复杂曲面外形的零部件,逆向工程更成为其主要的设计方式,如汽车、摩托车的外形覆盖件,通常由艺术家制作1:1的木或油泥模型,然后测量表面数据输入计算机,进行造型、修改、完善,最后经CAM完成模具。
1.2数字化方法与技术实物零件的数字化是通过特定的测量设备和测量方法获取零件散点的几何坐标数据[3]。
只有获得了样件的表面三维信息,才能实曲面的建模、评价、改进和制造。
因而,如何高效、高精度地实现面的数据采集,一直是逆向工程的主要研究内容之一。
一般来说,面数据采集方法可分为接触式数据采集和非接触式数据采集两大类式有基于力-变形原理的触发式和连续扫描式数据采集,基于磁场、的数据采集等。
而非接触式主要由激光三角测量法、激光测距法、法、结构光学法、图像分析法等,见图1-3。
另外,随着工业CT技展,断层扫描技术也在逆向工程中取得了应用。
图1-3实物数字化方法Fig.1-3 Practicality digitized method1.2.1接触式数据采集方法接触式数据采集方法包括使用基于力触发原理的触发式数据采集和连续扫描数据采集、磁场法、超声波法等。
(1)触发式数据采集方法触发式数据采集采用触发探头,当探头的探针接触到样件的表面时,由于探针尖受力变形触发采样中的开关,这样通过数据采集系统记下探针尖(测球中心点)的当时坐标,逐点移动,就能采集到样件表面轮廓的坐标数据。
在触发式数据采集过程中,由于探针必须偏移一个固定数值才会触发开关,而且一旦接触到样件的表面后,探针需要法向退出以避免过量而折断,因此数据采集速度较低。
(2)连续式数据采集方法连续式数据采集采用模拟量开关采样头,由于数据采集过程是连续进行的,速度比点接触触发式采样头快许多倍,采样精度也较高。
此外,由于接触力较小,允许用小直径的探针去扫描具有细微部分或由较软材料制造的模型。
由于采样速度快,连续式数据采集可以用来采集大规模的数据。
(3)磁场法该方法是将被测物体置于被磁场包围的工作台上,手持触针在物体表面上运动,通过触针上的传感器感知磁场的变化来检测触针位置,实现对样件表面的数字化,其优点是不需要像坐标测量机一类的设备,但不适宜于导磁的样件。
1.2.2非接触式数据采集方法非接触式数据采集方法主要运用光学原理进行数据的采样,它有激光三角法、激光测距法(Laser Triangulation Methods)、结构光法(Structured Methods)以及图像分析法(Image Analysis Methods)等。
(1)激光三角测距法激光三角测距法是逆向工程中曲面数据采集运用最广泛的方法,具有以下特点:探针不与样件接触,因而能对松软材料的表面进行数据采集,并能很好的测量到表面尖角、凹位等复杂轮廓。