正向设计与逆向设计的异同.doc

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1、正向设计 传统以来，工业产品的开发均是循著序列严谨的研发流程，从功能与规格的预期指标确定开始，构思产品的零组件需求，再由各个元件的设计、制造以及检验零组件组装、检验整机组装、性能测试等程序来完成。每个元件都保留有原始的设计图，此设计图目前已广用CAD图档来保存。每个元件的加工也有所谓的工令图表，对复杂形状元件则以CAM软体产生NC加工档案来保存。每个元件的尺寸合格与否则以品管检验报告来记录。这些所记录的档案均属公司的智慧财产，一般通称机密(Know-how)。这种开发模式称为预定模式(Prescriptivemodel)，此类开发工程亦通称为顺向工程

2、(ForWardEngineering)。对每一元件来说，其顺向工程的流程。 逆向工程，有的人也叫反求工程，英文是reverseengineering。 是指从实物上采集大量的三维坐标点，并由此建立该物体的几何模型，进而开发出同类产品的先进技术。逆向工程与一般的设计制造过程相反，是先有实物后有模型。仿形加工就是一种典型的逆向工程应用。目前，逆向工程，逆向工程的应用已从单纯的技巧性手工操作，发展到采用先进的计算机及测量设备，进行设计、分析、制造等活动，如获取修模后的模具形状、分析实物模型、基于现有产品的创新设计、快速仿形制造等。 通俗说，从某种意义上说

3、，逆向工程就是仿造。这里的前提是默认我们传统的设计制造为“正向工程（当然，没有这种说法）”。 软件的逆向工程是分析程序，力图在比源代码更高抽象层次上建立程序的表示过程，逆向工程是设计的恢复过程。逆向工程工具可以从已存在的程序中抽取数据结构、体系结构和程序设计信息。 逆向工程软件简介 Imageware 　　Imageware由美国EDS公司出品，是最著名的逆向工程软件，正被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。该软件拥有广大的用户群，国外有BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、T

4、oyota等著名国际大公司，国内则有上海大众、上海交大、上海DELPHI、成都飞机制造公司等大企业。 　　以前该软件主要被应用于航空航天和汽车工业，因为这两个领域对空气动力学性能要求很高，在产品开发的开始阶段就要认真考虑空气动力性。常规的设计流程首先根据工业造型需要设计出结构，制作出油泥模型之后将其送到风洞实验室去测量空气动力学性能，然后再根据实验结果对模型进行反复修改直到获得满意结果为止，如此所得到的最终油泥模型才是符合需要的模型。如何将油泥模型的外形精确地输入计算机成为电子模型，这就需要采用逆向工程软件。首先利用三坐标测量仪器测出模型表面点阵数据

5、，然后利用逆向工程软件(例如：Imagewaresurfacer)进行处理即可获得class1曲面。 　　随着科学技术的进步和消费水平的不断提高，其它许多行业也开始纷纷采用逆向工程软件进行产品设计。以微软公司生产的鼠标器为例，就其功能而言，只需要有三个按键就可以满足使用需要，但是，怎样才能让鼠标器的手感最好，而且经过长时间使用也不易产生疲劳感却是生产厂商需要认真考虑的问题。因此微软公司首先根据人体工程学制作了几个模型并交给使用者评估，然后根据评估意见对模型直接进行修改，直至修改到大家都满意为止，最后再将模型数据利用逆向工程软件Imageware生成C

6、AD数据。当产品推向市场后，由于外观新颖、曲线流畅，再加上手感也很好，符合人体工程学原理，因而迅速获得用户的广泛认可，产品的市场占有率大幅度上升。 Imageware逆向工程软件的主要产品有： Surfacer——逆向工程工具和class1曲面生成工具 Verdict——对测量数据和CAD数据进行对比评估 Buildit——提供实时测量能力，验证产品的制造性 RPM——生成快速成型数据 View——功能与Verdict相似，主要用于提供三维报告 　　Imageware采用NURB技术，软件功能强大，易于应用。Imageware对硬件要求不高，可运行于

7、各种平台：UNIX工作站、PC机均可，操作系统可以是UNIX、NT、Windows95及其它平台。 　　Imageware由于在逆向工程方面具有技术先进性，产品一经推出就占领了很大市场分额，软件收益正以47%的年速率快速增长。 　　Surfacer是Imageware的主要产品，主要用来做逆向工程，它处理数据的流程遵循点——曲线——曲面原则，流程简单清晰，软件易于使用。其流程如下： 　 　　一、点过程 　　读入点阵数据。 　　Surfacer可以接收几乎所有的三坐标测量数据，此外还可以接收其它格式，例如：STL、VDA等。 　　将分离的点阵对齐在一起

8、(如果需要)。 　　有时候由于零件形状复杂，一次扫描无法获得全部的数据，或是零件较大无法一次扫描完成，这就需