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1、逆向工程技术在摩托车测量造型中的应用研究南京航空航天大学硕士学位论文逆向工程技术在摩托车测量造型中的应用研究姓名:杨凤霞申请学位级别:硕士专业:航空宇航制造工程指导教师:周来水2001.1.1塑皇堕塾丕查兰塑土兰竺兰苎????????????????一要摘逆向工程已成为当今/领域内研究的热点之一。它在机械产品测量造型、计算机视觉、根据切片数据的医学图象重建等领域有重要应用。本文对基于摩托车测量数据的模型重建进行了研究实践,×主要工作如下:●研究了逆向工程的技术基础,对逆向工程中曲面重构的基本理论进行了研究。●
2、对目前逆向工程中应用的主要测量方法以及测量规划应考虑的基本原则进行了研究。重点介绍了摩托车逆向工程设计中的测量数据规划与方案。●介绍了对摩托车零件进行曲面重构的具体过程,重点研究了对零件的分块重构,包括分块的方法以及曲面拼接、过渡等具体方法。●研究了由曲面到实体的转化过程,对其中常见的问题进行了研究,并提出了解决办法。同时对零件的特征添加也进行了研究。●参与完成了两辆摩托车的测量造型,所建立的摩托车的模型符合工程要求、/关键词:逆向工程数据采集曲面重构模型重构逆向工程垫查垄壁堑兰型量垄型生塑堕旦婴窒??????
3、??????????????????????????????????????????????一??./,:.●...●.●.,.,●..●.:’≥南京航空航大人学硕十学位论文第一章绪论.逆向工程的含义及过程随着科学技术的快速发展和市场竞争的日趋激烈,产品正朝着多品种小批量方向发展。因此,现代企业的技术创新能力、新产品的开发能力和开发速度正是企业竞争力的重要体现。产品的设计和开发途径主要有两条:一是原创型设计,即从无到有,从创意到制作生产的过程;二是改进型设计,即在原有产品基础上,进行适当改进和局部创新。前者难度
4、大,周期长;后者相对容易,且周期短。目前,企业的新产品开发以改进型设计为主。传统的改进型设计过程,首先是靠手工进行零部件的测绘,形成二维图形,再进行改进,然后加工出产品。其特点是精度低、效率低、周期长,而且不易修改和以后的改型设计。这种改进型设计实际上就是产品开发中的“逆向工程”。只不过现代意义上的“逆向工程”是建立在现代先进的测量、设计和制造技术基础上的。逆向工程是现代测量技术、技术、数控加工技术发展和综合应用的产物,它对现代制造业起到了巨大的推动作用,其意义在于:更好地满足企业产品开发和生产发展的需要,大大
5、缩短了产品开发的周期,提高了企业产品开发的能力和市场竞争力。使设计思想发生了深刻的变革。先进技术的发展和综合应用,使更多的设计开发在现有的产品和零件的基础上,从“逆向”入手进行产品的改型设计,以加快产品的开发周期。与此同时,产品的设计更多地是从三维设计入手以取代过去从二维图纸设计入手的设计方法。生产设备的选择需要重新认识。三坐标测量机不仅是万能的测量检测设备,更是首选的生产设备,特别是在自动化生产过程中,是不可缺少的电子数据的来源。同时,先进数控机床的使用为实现加工的高效性创造了必要的条件。使传统的仿形加工靠模
6、加工向数控仿形加工转变,提高了产品研制的速度和加工精度。逆向工程的研究还为快速产品设计、快速原型制造等现代先进制造技术提供了关键的技术支持。随着对逆向工程研究的深入,其内涵不仅仅停留在对产品几何形状的逆向,即模型的建立,而且将扩展到诸如工艺逆向、材料逆向等诸多方面。产鼎的逆向工程是将已有产品模型或实物模型转化为工程设计模型和概念模型,在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造,是已有设计的设计。已在机械制造领域应用多年的仿制技术,是逆向技术的发展基础。但近年来逆向技术的内涵已有了很大的发展。从应用目标来看,实物
7、仿制的着眼点在于制造出和原有实物逆向工程技术在摩托车测量造型中的应用研究?????????????????????????????????????????????????????????一????相同的产品,而逆向工程的着眼点在于对原有实物进行修改和再设计后而制造出新的产品。从设计阶段的工作结果来看,逆向工程需反求出实物的模型,以利修改和创新,而仿制则无需如此。这是逆向和仿制的最根本区别。随着计算机技术特别是计算机辅助几何设计的理论和技术的发展和应用,//集成系统的开发和商业化,产品实物的测量造型和反求技术得到
8、了进一步的发展。首先通过测量扫描以及各种先进的数据处理手段获得产品实物信息,然后充分利用成熟的/技术快速、准确地建立实体几何模型,在工程分析的基础上,由计算机数控加工出零件或模具,最后制成产品,实现从产品一设计一产品的过程。这种实物测量反求技术起始于由油泥模型设计汽车、摩托车外形,现已广泛地用于产品改进、创新设计,特别是具有复杂曲面外形的产品,它极大地缩短了产品的开发周期,提高了产品精
