caxa逆向工程技术.ppt

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1、第八章授课大纲8.1逆向工程8.2顺向工程8.3逆向工程系统组成及工作原理8.3.1逆向工程系统组成8.3.2逆向工程系统的工作原理8.4快速原型与快速模具8.5几种先进制造技术重点关系第八章逆向工程技术逆向工程(RE，ReverseEngineering)，又称反求技术或逆向设计，是将己有产品模型(实物模型)转化为工程设计模型和概念模型、并在此基础上解剖、深化和再创造的一系列分析方法和应用技术的组合，可有效改善技术水平，提高生产率，增强产品竞争力，是消化、吸收先进技术进而创造和开发各种新产品的重要手段。利用电脑辅助设计软件重建原始模型经过逆向工程重建的实体效果图其主

2、要任务是将原始物理模型转化为工程设计概念或产品数字化模型：一方面为提高工程设计、加工分析的质量和效率提供充足的信息，另一方面为充分利用CAD／CAE／CAM技术对已有的产品进行设计服务。第一节概述一、顺向工程传统工业产品开发均是按严谨的研究开发流程，从确定预期功能与规格目标开始，构思产品结构．然后进行各个部件的设计、制造以及检验，再经过组装、整机检验、性能测试等程序完成整个开发过程，设计者拥有产品开发的完整技术档案，每个零部件都有原始设计图样，按确定的工艺文件加工，零件的尺寸精度要求合格与否由产品检验报告记录分析。这种开发模式称为预定模式(PrescriptiveMo

3、del)，此类开发工作称为顺向工程(FormadEngineering)或正向设计。工程开发流程图顺向工程的特征可归纳为：功能导向(Functionally—oriented)、对象导向预定模式PrescriptiveModel)、系统开发(Systemto-be)所属权系统(LegacySystem)。顺向工程中产品造型设计加工流程图引进技术的应用和开发一般分为三个阶段：使用阶段消化阶段创新阶段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，正常的途径都是通过逆向工程。实际上任何

4、产品问世，不管是创新、改进还是仿制，都蕴含着对已有科技的继承、应用和借鉴。逆向工程的四个核心步骤：。零件原型的数字化：普遍采用三坐标测量机或激光扫描仪来采集物体表面的空间坐标值。从测量数据中提取零件原型的几何特征：依据数据的属性，进行分割、再采用几何特征和识别方法来分析物体的设计及加工特征。零件原型CAD模型的构建：利用CAD软件，把分割后的三维数据作表面模型的拟合，得出实物的三维模型。CAD模型的检验与修正逆向工程流程图工件三坐标值实验测得工件三坐标值模拟工件三坐标值逆向工程应用情况在缺少设计文档以及没有CAD模型的情况下，对零件原型进行测量，形成零件的设计图纸或C

5、AD模型．并以此为依据生成数控加工的NC代码，加工复制零件。设计需要通过实验测试才能定型的零件模型，通常采用逆向工程的方法。在美观设计特别重要的领域。各类模具加工企业皆积极引入逆向技术.另一个重要的应用，如修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏零件等，此时不需要对整个零件原型进行复制，而是借助逆向工程技术抽取零件原型的设计思想，指导新的设计。这是由实物逆向推理出设计思想的一种渐近过程。逆向工程与传统设计制造过程的关系：逆向工程中．按照现有的零件原型进行设计生产，零件具有的几何特征与技术要求都包含在原型中，而传统的设计是根据零件最终所承担的功能以及各方面的影响因素进行从无到有

6、的设计。因此，从概念设计出发到最终形成CAD模型的传统设计是一个确定的明晰过程，而通过对现有零件原型数字化后再形成CAD模型的逆向工程是一个推理、逼近的过程，具有功能导向描述模式(descriptivemode)、系统仿造(systemas--is)以及非所属权系统(non-legacysystem)等特性。逆向工程的两项关键技术:零件的数字化:通过特定的测量设备和测量方法获取零件表面离散点的几何坐标数据计算机辅助反向建模(CARM，ComputerAidedReverseModeling)是通过对测量数据的处理．提取建模所需的有效数据，对零件进行曲面和实体造型，以得

7、到原型的CAD模型。第二节逆向工程系统组成及工作原理逆向工程系统组成:测量探头测量机点数据处理软件CAD/CAM软件CAE软件数控机床快速原型机批量生产设备逆向工程的前处理——点数据的测量技术。取得所需要的点数据，用于后续的数据建模。逆向工程的后处理：点数据处理曲线处理与分析曲面处理与分析2.快速成形技术RP快速成形技术的原理典型的快速成形技术快速成形技术的应用快速原型技术是一种涉及多学科的新型综合制造技术80年代后，随着计算机辅助设计的应用，产品造型和设计能力得到极大提高，然而在产品设计完成后，批量生产前，必须制出样品以表达设计构想，快速获取产品设