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逆向工程设计(逆向设计有什么意义)

逆向工程设计

逆向工程(又称逆向技能),是一种产品规划技能再现进程,即对一项方针产品进行逆向剖析及研究,然后演绎并得出该产品的处理流程、安排结构、功用特性及技能规格等规划要素,以制作出功用附近,但又不完全相同的产品。
逆向工程源于商业及军事领域中的硬件剖析。其主要目的是在不能容易取得必要的出产信息的情况下,直接从成品剖析,推导出产品的规划原理。
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,可以用逆向工程技能来寻觅依据。insgram
扩展材料:
作用是:
1、缩短产品的规划、开发周期,加速产品的更新换代速度;
2、降低企业开发新产品的成本与危险;
3、加速产品的造型和系列化的规划;
4、合适单件、小批量的零件制作,特别是模具的制作,可分为直接制模与直接制模法。直接制模法:基于RP技能的快速直接制模法是将模具CAD的结果由RP系统直接制作成型。
该法既不需用RP系统制作样件,也不依赖传统的模具制作工艺,对金属模具制作而言尤为快捷,是一种极具开发远景的制模方法;
直接制模法:直接制模法是使用RP技能制作产品零件原型,以原型作为母模、模芯或制模东西(研磨模),再与传统的制模工艺相结合,制作出所需模具。

逆向设计有什么意义

现在,逆向工程研讨(ReverseEngineering,RE)受到越来越多的重视。逆向工程技能是从丈量进程开始,经过检测实体的曲面概括、运用CAD几何造型技能来结构曲面模型。该研讨是剖析逆向工程的施行条件和运用范畴,论述逆向工程软件和商业化CAD/CAM软件的特色,完结多样性和立异性的规划,其开发进程首要包含:用丈量体系取得数据点并重构其CAD模型;对结构的CAD模型进行概括形状测验和验证;经过模具、雕塑曲面,CNC加工和快速原型法重构逆向工程的实体模型。产品的开发流程如图1所示。
逆向工程现在首要运用于轿车、模具等工业范畴。将实体模型与规划的陶制或木制模型进行比较,生成特定的人体曲面来满意航空制服和头盔规划等的需求。逆向工程办法与快速原型制作技能在医学上也有运用,如人工肢体的规划和安装、外科手术植入和批改规划等。该技能为快速规划和制作供给了强有力的技能支持,已成为制作业信息传递的重要途径之一。
2逆向工程技能条件
(1)逆向工程硬件技能条件
逆向工程硬件技能条件中检测设备具有重要的地位,检测设备的开展为产品三维信息的获取供给了硬件保障。国内运用较多的检测设备有英国、意大利、德国、日本等国家出产的三坐标丈量机和三维扫描设备。如Talon坐标丈量机代表了便携摇臂式三维丈量精度技能的新水平,其分辨率到达3/μm;英国LK公司出产的LKUltra丈量机的丈量精度可到达亚微米级,重复定位精度为0.5μm,空问精度在其整个丈量空间内为(0.9+L/500)μm;日本三丰(Mitutoyo)公司的Leges丈量机是亚微米精度最高的一种出产型丈量机,该机的空问丈量精度为(O.48+三/1000)μm;英国TaylorHobson公司开发的HoloMapper和SurfAcer两种丈量仪器选用激光全息成像技能和CCD光学传感技能来采集和显现被测外表数据。这种彻底封闭式的技能曩昔运用于卫星测绘,而现在已被用于车问现场丈量。加拿大VirtekVision公司开发的VirtekLaserQC是一台新式非接触式丈量机,将被测工件置于(800×800)mm2的玻璃检测台上,运用激光从上面对其进行扫描。一般在10秒钟内可到达±0.05mm的精度,经过设定分辨率扫描图画,激光能够被触发进行扫描,并将零件数据传输到计算机体系中;英国雷尼绍公司的CYCLON2高速扫描仪可完结激光测头和接触式扫描头的互换,激光测头的扫描精度达0.05mm,接触式扫描测头精度可达0.02mm;德国GOM公司的ATOS扫描仪在丈量时,不仅适于杂乱概括的扫描,并且可用于轿车、摩托车表里饰件的造型作业。丈量设备的开展集中体现了检测设备的高速化、高精度、体系化、集成化和智能化等特色,为逆向工程技能供给了硬件支撑。不同的丈量目标、目的,决定了丈量进程和丈量办法的不同。在实践丈量时,应该依据丈量目标的特色以及规划作业的要求,确定适宜的扫描办法和扫描设备。
(2)逆向工程技能施行的软件条件
逆向工程软件的首要作用是承受来自丈量设备的产品数据(如丈量点云),经过一系列的修正操作,得到品质优良的曲线或曲面模型,并经过标准数据格式传送到CAD/CAM体系中,在这些体系中完结终究的产品造型。在逆向工程规划中,需求交互运用CAD/CAM软件和专门的逆向工程软件来完结样件的规划。逆向工程软件具有较强的点云处理功用,但造型功用不行完善,一般后期都是运用CAD/CAM软件来完结终究的产品规划、模具规划和数控加工。
比较常用的通用逆向工程软件包含Imageware、SurfAcer、Delcam、CopyCAD、Geomagicstudio、Cimatron以及Strim。一些大型CAD软件也为逆向工程供给了规划模块,例如Pro/E的ICEMSurf和Pro/SCANTOOLS模块,能够承受有序点(丈量线),也能够承受点云数据。这些软件的开展为逆向工程的施行供给了软件支撑。
在实践规划中选用Imageware作为逆向工程软件,因其具有强大的丈量数据处理、曲面造型、误差检测等功用,能够处理几万至几百万的点云数据。依据这些点云数据结构的曲面具有良好的品质和曲面连续性,其检测功用能够便利、直观地显现所结构的曲面模型与实践丈量数据误差。而UG软件作为高端规划制作软件整合了从产品规划、曲面造型、模具规划及模具数控加工编程的能力,在产品的后期处理、批改以及模具规划加工中有着极大的优势。
3逆向工程规划思路
3.1剖析原型
从某种意义上看,逆向规划也是一个从头规划的进程。进行逆向规划前,应对原型进行剖析,理解原型的规划思维,也可能要批改或克服原有模型上存在的缺陷。这就需求体系地剖析模型,理清规划的整体思路,考虑优点理顺序和所用办法,依据特征区分模型区域,得出规划的整体思路;确定构成模型的曲面类型,挑选相应规划软件和模块,关于自在曲面,例如轿车、摩托车的外掩盖件和内饰件等,一般需选用具有便利调整曲线和曲面功用的模块。关于初等解析曲面,如平面、圆柱面、圆锥面等,在判别后能够直接进行结构。
3.2产品丈量数据点的输入及造型规划
扫描的产品三维数据可依据不同逆向工程造型软件体系的需求输出不同的格式,常用的数据格式有DXF、IGES、STL、ASC11等。将实体原型的丈量点云数据输入到Imageware体系中,可运用其Display/Gouraud2shaded功用进行烘托显现,及时评估数据的质量,判别所得数据点是否全面,在前期批改问题,补充丈量的数据点或者从头丈量等,这就缩短了产品的规划周期。
在逆向工程产品规划中能够选用如下办法:①在Imageware中,对点云进行取样、拟合,结构截面线,找出产品首要曲面的要害截面线,然后将截面线经过IGES输入到UG中,运用其便捷多样的曲面结构和曲面修正功用进行后期的曲面处理和调整,之后再转到Tmageware中进行误差剖析,依据误差逐渐调整模型,直至模型满意终究产品规划要求。②在Imageware体系中,直接运用其经过点云结构曲面的工具,快速精确地逐个结构出产品的首要概括面。立即对所构曲面与数据点进行误差剖析,并依据剖析对每个曲面进行实时修正和调整,直至每个曲面均到达产品规划要求。然后将所得曲面转入UG进行圆角等细节规划,完结终究产品。在此进程中,曲面与丈量数据点的误差既到达规划要求,又能确保曲面的光顺性。
3.3曲面重建规则
在造型规划和曲面重构时,将杂乱曲面依据曲率改变区分为基本曲面和衔接曲面,经过合理规划曲面的生成顺序及衔接曲面的生成方式来分别结构。杂乱曲面区分要均衡考虑两个因素:单个曲面尽量简单,这样有利于模型的构建;在能够反映特征的前提下总的曲面数目要尽量少。
基本曲面是指不需求经过鸿沟束缚树立的曲面,如直纹面、拉伸面、旋转面和扫描面等。可先进行曲面模型初建,直接选用已分块的曲面点云,经过控制曲面U、V阶数以及与丈量数据的误差来生成曲面。该曲面仅反映了模型外表的特征和走势,而其精度、光顺性和尺寸都需求进一步调整和完善。然后进行曲面模型修正,对曲面模型进行修正是曲面重建中最重要的进程。经过调整控制曲线以确保曲面质量,在树立曲线模型时要考虑:①曲线按照曲面的特征方向结构,同一方向的曲线应有类似的曲率改变趋势。②曲线在误差范围内尽量削减数量,添加曲面的可调整性。曲率改变大处,曲线密度应较大;曲率改变小处,曲线能够较稀少。③在确保精度的前提下,尽量降低曲线的段数和阶数,同一方向的曲线应具有相同的段数和阶数。④确保曲线、曲面的光顺性。衔接曲面的发生通常有倒角法和直接建模法两种办法:倒角法是以需求衔接的两曲面的交线作为导引线,进行等半径倒角或变半径倒角。经过调整倒角半径值来调整曲面形状改变,迫临丈量数据。经过控制相交线的光顺性和趋势,能够有效地控制倒角曲面的生成质量,而直接建模法是用来树立具有鸿沟束缚的衔接曲面。在曲面片之问完结润滑衔接时,首先要确保各衔接曲面片具有公共边,更重要的是确保各曲面片的控制线衔接光顺,这也是确保曲面片衔接光顺的必要条件。经过调整控制线的起点、结尾束缚,使其曲率或切矢在接点处保持一致。

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