逆向工程论文

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《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。

逆向工程应用现状及方向 论文

逆向工程应用现状及方向 论文

逆向工程应用现状及研究方向[摘要] 近年来, 逆向工程作为一种新的产品设计思想和方法越来越广泛地用于工业领域, 并取得了不少成果。

本文全面地总结了反向工程的环节、目前的研究应用状况及现有系统的不足之处, 进一步提出了今后逆向工程的研究方向。

[关键词] 逆向工程几何建模集成系统引言随着科技的发展和市场竞争的日益激烈,对产品的设计提出了更高的要求,即产品多样化、外形美观、更新换代周期短;同时也促进了产品制造过程的发展。

近年来,许多产品的设计、制造要求基于现有的原型或实物,由此产生了逆向工程的概念。

逆向工程是指根据实物模型测定的数据,构造出cad模型的过程。

逆向工程为客户和制造者在并行工程环境下应用快速原型技术提供了强有力的工具,是缩短产品开发周期的有效途径,特别是形状复杂的物体或自由曲面组成的物体,例如:流线型物体、人体器官、雕塑品、模具等。

这种技术在工程上正得到越来越广泛的应用。

1.逆向工程建模过程由实物产生cad设计模型的过程称为逆向工程的几何建模,是逆向工程的关键技术,也是逆向工程的研究重点,此过程分两个阶段:数据采集;cad模型的建立。

1.1 数据采集数据采集是由实物测量出数据点的过程,根据测量方式不同,数据采集方法分为接触式和非接触式测量两大类。

接触式测量方法是通过传感器测头与样件的接触而记录样件表面点的坐标位置。

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换为样件表面的坐标点。

使用的测量方法及测量设备不同,得到的测量数据组织方式也不同。

数据采集是逆向工程准确建模的基础,采集的质量受很多因素影响, 主要有以下几方面: 测量方法本身的精度、仪器的校准、测量范围的限制、定位的准确性、多视图问题、数据的局部丢失、被测表面的光洁度、零件数据的统计性分布等。

由于以上原因, 测量数据需要进行预处理,包含多视拼合、噪声处理及数据精简等多方面的工作。

经过预处理的数据才可进行曲面拟合及cad 模型的建立。

《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,最终达到创新设计和优化再制造的目的的技术手段。

逆向工程技术在现代工业领域具有广泛应用,尤其是在复杂系统或关键技术的解析和二次开发方面具有重要作用。

本文将对逆向工程技术的原理及过程、技术应用,以及在工程中的应用等方面进行深入研究。

二、逆向工程技术的原理及过程逆向工程技术主要基于产品或系统的实物或数据模型,通过一系列的技术手段,如测量、分析、解析等,获取其设计原理和制造工艺。

具体过程如下:1. 实物或数据模型获取:通过非接触式或接触式测量设备,获取产品或系统的几何形状、尺寸等关键信息。

2. 数据处理与分析:对获取的数据进行处理和分析,提取出产品的结构特征、工艺参数等关键信息。

3. 逆向建模:根据分析结果,建立产品的三维模型或二维图纸等设计文件。

4. 优化再设计:在逆向建模的基础上,进行优化再设计,提高产品的性能、降低成本等。

三、逆向工程技术的应用逆向工程技术广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天、医疗设备、电子设备等领域。

具体应用包括:1. 产品复原与仿制:通过对已有产品进行逆向分析,获取其设计原理和制造工艺,实现产品的复原与仿制。

2. 技术创新与优化:通过对产品进行逆向分析和优化再设计,提高产品的性能、降低成本等,实现技术创新与优化。

3. 故障诊断与维修:通过对故障产品进行逆向分析,找出故障原因和损坏部位,为故障诊断与维修提供依据。

四、逆向工程在工程中的应用实例以汽车制造业为例,逆向工程技术被广泛应用于汽车设计和制造过程中。

通过对竞品的逆向分析,可以获取竞品的设计原理和制造工艺,为新产品的设计和开发提供参考。

同时,通过对汽车零部件的逆向分析和优化再设计,可以提高零部件的性能、降低成本等。

此外,在汽车故障诊断与维修过程中,逆向工程技术也发挥着重要作用,可以帮助技术人员快速找出故障原因和损坏部位,提高维修效率。

逆向工程技术与应用论文

逆向工程技术与应用论文

逆向工程技术与应用Reverse Engineering Technology and Application摘要:文章综合介绍了逆向工程技术基本概念,重点分析了逆向工程技术过程,包括数据读入、数据预处理、特征提取、模型优化与再设计,其中表面数字化和三维CAD建模是逆向工程中的关键技术,指出了应用领域,并给出了实际应用的案例。

关键词:逆向工程特征优化再设计Abstract:The paper outlines the basic conception of Reverse technique, especiall the analysis of the technique process,including data capture,data preprocessing,feature extraction, model optimization and re-designing.Suface digitization and 3D CAD modeling are two key techniques in reverse engineering.Then introduce the application realm of reverse engineering technology and give an example.Key words:reverse engineering feature optimization re-design1 引言新产品开发是企业确保市场竞争优势、维持企业生存及成长的重要机能。

特别是面对产品更新换代加快.某些产品的市场寿命已经比新产品开发周期更短的环境.保持不断地推出适销对路的新产品.是企业能够在市场竞争中取胜的基础。

逆向工程技术(reverse engineering.RE)是相向工程技术而言的。

也称为反求工程技术[]1。

它是近年来发展起来的一种产品数字开发方法.它的出现极大地缩短了产品的开发周期。

逆向工程论文

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浅谈逆向工程技术发展趋势及应用李佩鸿(安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南 232001)摘要:为适应先进制造技术的发展,越来越多的产品需要一体化的解决方案,即从样品一数据一产品,逆向工程技术的运用使得产品的异形曲面快速完成数字建模,加快了新产品问世的步伐,提高了产品的外观新颖性、复杂性及制造精度,并大大降低了产品研制开发的成本。

逆向工程是专门为制造业提供了一个全新、高效的重构手段,实现从实际物体到几何模型的转换,成为现代企业开发新产品的重要设计手段。

关键词:逆向工程数字建模加快步伐降低成本Abstract:Adapting to the development of advanced manufacturing technology, more and more products need integration solution, that is, from sample and data to products. The use of reverse engineering technology to make products of special-shaped surface quickly complete digital modeling, speed up new products, improve the appearance of novelty, complexity and manufacturing precision of the products, and greatly reduce the cost of the product research and development. Reverse engineering is dedicated to providing a new and efficient means of refactoring for manufacturing, implementing transformation from real objects to geometric model,and have become the important means of design to develop new products of modern enterprises.Key words:The reverse engineering Digital modeling Speed up Reduce the cost0 引言传统的设计都是通过工程师创造性的劳动,从市场的需求出发,在概念设计的基础上进行总体及零部件的设计,制订工艺规程并设计就夹具,完成加工和装配,再对产品进行检验和性能测试,将一个未知的设计理念变成产品。

反求工程论文

反求工程论文

反求工程论文反求工程论文反求工程也称逆向工程、反向工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程,是一个从样品生成产品数字化信息模型,并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。

关于反求工程的论文有哪些?反求工程论文三坐标测量与反求工程应用技巧摘要:利用反求工程来对汽车某零部件进行设计,使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中,充分利用CAD、CAM等先进技术。

由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件,因此反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。

利用UG软件进行零件的反求在外形复杂的汽车冲压件的逆向造型设计中取得较好应用效果。

关键词:逆向工程测点构线构面刀具轨迹数控程序现代制造技术中零件加工往往通过数控加工设备来完成,而其中数控加工程序是必须的技术核心。

简单的零件可以通过手工编程获得数控加工程序,复杂结构的零件,其程序编制往往比较困难。

好在目前社会上流行许多CAD、CAM软件,诸如(如:UG、Pro/ENGINEER、CATIA等),可以利用它们的CAD模块设计三维模型,然后利用其CAM模块生成数控加工程序,这就是目前常规新产品设计制造的方法。

但是,有时设计和制造者面对的是实物样件。

即零件样品已经有了,不需要设计,但这样的零件需要加工许多个,故加工此零件的数控程序又是必须的。

将这实物转化为CAD数学模型,利用软件等进行处理获得数控加工程序,这就是现代制造技术中时髦的“反求工程”或叫“逆向工程”(Reverse Engineering)。

通过反求工程复现实物的CAD模型,使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中,充分利用CAD、CAM等先进技术。

笔者利用UG软件进行零件的反求,在外形复杂的汽车冲压件的逆向造型设计中,选择三坐标测量机来测量冲压件特征的空间坐标、扫描剖面、测量分型线以及轮廓线。

逆向工程技术论文

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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。

《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。

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浅谈逆向工程技术发展趋势及应用
李佩鸿
(安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南 232001)
摘要:为适应先进制造技术的发展,越来越多的产品需要一体化的解决方案,即从样品一数据一产品,逆向工程技术的运用使得产品的异形曲面快速完成数字建模,加快了新产品问世的步伐,提高了产品的外观新颖性、复杂性及制造精度,并大大降低了产品研制开发的成本。

逆向工程是专门为制造业提供了一个全新、高效的重构手段,实现从实际物体到几何模型的转换,成为现代企业开发新产品的重要设计手段。

关键词:逆向工程数字建模加快步伐降低成本
Abstract:Adapting to the development of advanced manufacturing technology, more and more products need integration solution, that is, from sample and data to products. The use of reverse engineering technology to make products of special-shaped surface quickly complete digital modeling, speed up new products, improve the appearance of novelty, complexity and manufacturing precision of the products, and greatly reduce the cost of the product research and development. Reverse engineering is dedicated to providing a new and efficient means of refactoring for manufacturing, implementing transformation from real objects to geometric model,and have become the important means of design to develop new products of modern enterprises.
Key words:The reverse engineering Digital modeling Speed up Reduce the cost
0 引言
传统的设计都是通过工程师创造性的劳动,从市场的需求出发,在概念设计的基础上进行总体及零部件的设计,制订工艺规程并设计就夹具,完成加工和装配,再对产品进行检验和性能测试,将一个未知的设计理念变成产品。

这样的流程往往需要大量的市场调查,需要花费很多的人力和物力,产品的问世也需要多次的修改完善,这样就使产品的制造周期大大延长了。

逆向工程作为软件工程领域的一个新兴分支,是对已知的事物的有关信息进行充分的消化和吸收,在此基础上加以创新改型,通过数字化及数据处理后重构实物的三维模型,大大缩短了产品的问世周期。

其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。

目前主流应用的四大逆向工程软件:Imageware、RapidForm、CopyCAD、Geomagic Studio。

1 逆向工程的发展历程及现状
20世纪60年代,逆向工程作为独立的新兴学科出现在国际工业界,1956年,英国Ferranti公司开发了世界上第一台三坐标测量机;1963年10月,DEA公司制造出世界上第
一台龙门式测量机,开创了坐标测量技术的新领域。

目前逆向工程已发展为CAD/CAM系统中的一个相对独立的研究分支,其相关领域包括几何测量、图像处理、计算机视觉、几何造型和数字化制造等。

2 逆向工程的应用
逆向工程主要应用于汽车、飞机、家电、玩具、模具等相关领域,它实现了制造技术的数字化,充分利用现有资源,使新产品的开发更加方便、快捷,也大大降低了开发和生产成本,缩短了设计生产周期。

其主要应用有以下几个方面:
2.1无零件设计图样逆向生成样件
在没有设计图纸的情况下,对零件原型进行测量分析,得出数据,再用已有的软件进行数据重组,建立模型,从而加工出新的产品。

2.2以实验模型作为设计零件及反求其模具的依据
对于一些需要通过实验测试才能定型的工件模型,往往就利用逆向工程,等实验模型合格后,再反求其模具。

如飞机、汽车等。

2.3模具行业
由于模具制造中需要反复进行试冲及修改模具,对于已经符合要求的模具进行反求数据然后再制造出和其一样的模具,这样可以大大提高效率,降低模具制造成本。

2.4美学设计领域
如汽车外形、新产品创意、计算机仿形等都要用到逆向工程的设计方法。

3 逆向工程系统组成以及设计制造工作流程
逆向工程系统是计算机辅助测量(CAT)/计算机辅助设计(CAD)/计算机辅助制造(CAM)/计算机辅助工程分析(CAE)等先进的计算机辅助技术集成应用的一个典型例子,也是计算机集成制造系统(CIMS)研究的一个重要分支。

逆向工程系统的组成框架如图1所示。

图1 逆向工程系统组成
从逆向工程系统框架图中可以看出,逆向工程系统主要由三部分组成:产品实物几何形状的数字化子系统、三维CAD模型重建子系统、产品或模具的制造子系统。

产品实物几何外形的数字化系统产品表面的数字化又称数据测量,是指通过特定的测量设备和测量方法,将物体的表面形状转化成离散的几何点坐标数据,在此基础上,就可以进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。

在逆向工程中,由于后续产品加工制造、快速原型制造、虚拟制造仿真、工程分析和产品再设计都需要CAD数学模型支持,所以实物的三维CAD模型重建是逆向工程设计过程中最关键、最复杂的一环。

在完成实物的CAD三维模型重构后,可以直接在CAD 软件模具设计模块进行模具设计(CATIA的Mold ToolingDesign为模具设计模块)或通过数控加工制造产品,也可以通过快速原型制造技术(Rapid Protyping Manufacturing)来直接制造原型和模具。

逆向工程设计制造的工作流程一般分为5个阶段:
(1)零件原型的三维数字化测量
(2)提取零件原型的几何特征
(3)零件原型的三维重构
(4)CAD模型的分析及改进
(5)CAD模型的校验与修正
4 逆向工程关键技术
数据采集与处理和曲面构造,加以其它技术的辅助构成了逆向工程技术体系。

4.1 数据采集
运用接触测量和非接触测量两种方式对样件表面的位置坐标进行测量,得到物体表面的三维几何数据,再根据这些数据进行快速成型和NC加工。

常用的几种测量方法有三维坐标测量法、工业CT法、层析法及CNC坐标测量机等。

它们分别用于不同的场合及不同类
型样件的测量,各有优点,我们可以根据不同的需要而选择合适的测量仪器及方法。

4.2 数据的处理
为保证测量数据的合理性和完整性,我们需要对测量的某些数据进行补偿、筛选等工作。

数据的处理方法一般有基于边界的分割法和基于区域的分割法,由于在分割的过程中只用到了边界的部分数据,还要用到微分运算,所以这种方法容易受到影响,特别是对于曲面变化微小的样件并不适用。

4.3 曲面构造
目前在逆向工程中主要有三种曲面构造的方案:其一是以B-Spline或NURBS曲面为基础的曲面构造方案;其二是以三角Bezier曲面为基础的曲面构造方案;其三是以多面体方式来描述曲面物体。

5 逆向工程存在的问题及发展趋势
5.1存在的问题
(1)数字化问题。

(2)点云的好、快、精的处理问题。

(3)便捷、兼容的数据传递问题。

5.2发展趋势
(1)测量应用的发展趋势
目前,三维技术测量主要集中在如何高速、安全、全面的获取所需要的数据。

主要体现在:新型计算机的应用,能够更多、更快的分析、处理大量的测量数据;传感器和非接触测量的精度的提高以及测量的简单化、人性化、智能化。

(2)规模作业方式的发展趋势
(3)理论研究的现状及趋势
Ohio州立大学的Menq等对三坐标测量技术、自由曲线曲面拟合、数据分块等进行了研究。

6 结束语
随着计算机技术及测量技术的发展,逆向工程技术利用CAD/CAM技术、先进快速制造技术将更快速地实现产品设计,以此来满足人们不同方面的需求。

参考文献
[1] 黄诚驹.逆向工程综合技能实训教程.北京:高等教育出版社,2011.
[2] 任小中.先进制造技术.武汉:华中科技大学出版社,2013.
[3] 方新,费仁元.实物逆向工程的关键技术[J].现代制造工程,2002(12):18~21.。

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