一种在产品改造设计中应用逆向工程的实例_梁应选.pdf

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1、DOI:10.16731/j.cnki.1671-3133.2010.08.023反求工程现代制造工程2010年第8期一种在产品改造设计中应用逆向工程的实例梁应选(陕西理工学院(北区)机械工程学院，汉中723003)摘要:逆向工程是CAD领域最活跃的分支，已应用于很多行业。结合某工艺厂委托的工艺产品改造设计中应用逆向工程技术的实例，具体阐述逆向工程的流程及其关键技术，以及实施逆向工程中应当注意的技术问题。关键词:逆向工程;测量;点云;曲面重构;数控加工中图分类号:TH164，TG301文献标识码:

2、B文章编号:1671—3133(2010)08—0031—04ApplicationofmodernmeasurementandmachiningmethodsinreverseengineeringLIANGYing-xuan(SchoolofMechanicalEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，Hanzhong723003，Shanxi，China)Abstract:Reverseengineeringisthemostactiveinthef

3、ieldtheCAD，hasappliedtomanyindustyies．Withaexampleofprocessofreformforproductdesigninonefactoryusedinreverseengineering，theprocessofreverseengineeringandthereverseengi-neeringskillswasintroducedandtechnologyshouldpayattentiontotechnicalissues．．Keyword

4、s:reverseengineering;measurement;pointcloud;surfacereconstruction;CNCmachining图1所示)进行反求设计，并将局部部位按其要求进0引言行修改。具体要求为:将原工艺产品中绘画的眼睛、逆向工程(ReverseEngineering，RE)是对产品设嘴巴改为凸起三维实体;将原工艺产品中各部分分离计过程的一种描述。简单地说，逆向工程就是根据已实体改为一个整体实体，且能采用该厂现有数控设备经存在的产品模型，反向推出产品的设计数据(包括

5、加工出该产品。设计图样或数字模型)的过程。随着计算机技术在测量领域的广泛应用，特别是数字化测量技术的迅猛发展，基于测量数据的产品造型技术成为逆向工程技术关注的主要对象。首先，通过数字化测量设备获取物体表面的空间数据;然后，经过CAD处理将其转化为数字产品，并且可以在此基础上进行修改和再次设计，使产品更符合要求;最后，快速进行产品加工。因此，逆向工程技术可以被认为是“将产品样件转化为CAD模型的相关数字化技术和几何模型重建技术”的总称。1任务来源及方案确定图1实物样件1.1任务来源1.2方案确定应本

6、地某工艺品厂要求，笔者对其工艺产品(如根据实验室现有的测量和加工设备，确定该工艺31现代制造工程2010年第8期反求工程产品逆向工程流程主要由四部分组成:实物原型的数用Surfacer软件，打开三维激光扫描仪扫描得到的点字化，即数据采集;数据处理，即点云处理;CAD模型云会发现，在测量过程中所产生的一些杂点。产生重构;产品加工。杂点的原因有:一是由于扫描范围内有杂物而引起1)实物原型的数字化，即数据采集。使用实验室的，这种杂点非常明显;二是在实际测量过程中由于现有三维激光扫描仪测量装置来获取实物原

7、型表面受到人为或随机因素的影响，不可避免会在所需要的点云。的点云中带来不合理的噪声点。统计结果表明，在2)数据处理，即点云处理。点云在CAD中的处所得点云数据中，约有0.1%～5%的噪声杂点需要理，由于相关软件比较多，但功能各有长短，考虑到后删除。续处理的方便，故在不同阶段采用不同软件处理。美2.2.2点云定位国Imageware公司开发的Surfacer是专门用于逆向工点云定位对于后续处理非常重要。在测量工件程的软件，也是目前国际上逆向工程软件中最成熟的时，必须考虑测量时的各种因素，如点云的完整

8、以及一个。实物原型装夹等，当把测量的点云读入计算机时，通由于Surfacer对点云的读取以及处理功能强大，常点云不会与坐标系对齐。为方便建构CAD模型，需可以处理不同测量设备得到的数据，且能快速处理几要将点云定位到与坐标系对齐。点云定位具体分以万乃至几百万的点云数据，所以，首先采用Surfacer软下几个步骤。件对点云进行接收、噪声滤除、顺滑、对齐和归并等处1)在点云上找一平面，即实物样件中的底平面，理，最终使其在Surfacer中生成线，并将其保存为IG-画四个点(三点确定一个面