反求工程技术ppt课件.ppt

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1、反求工程技术（逆向工程RE）ReverseEngineering2009.3概念反求（逆向）工程：是指由实际的零件反求出其设计的概念和模型的过程。和传统的区别产品的概念或（CAD）模型实际零件实际零件产品的（CAD）模型或概念优点：快速、准确的获取复杂物体的设计数据，提高技术水平，缩短生产周期，降低生产成本，提高生产率，增强经济竞争力。据统计，逆向工程作为一种掌握技术的手段，可使产品研制周期缩短40%以上，极大地提高了生产率。传统反求详细比较1、提取三维数据；2、重构CAD模型；3、由三维软件的CAM功能形成数控指令控制数控机床加工零件。

2、具体工作探索原产品设计概念：是前提，如微型汽车的消费群体是普通百姓,其设计的指导思想是在满足一般功能的前提下,尽可能降低成本,所以结构上通常是较简化的；探索原产品原理方案的设计：一个功能目标的实现可以有多个方案。如：设计一个夹紧装置时,把功能目标定在机械手段上,则可能设计出斜楔夹紧,螺旋夹紧,偏心夹紧,定心夹紧,联动夹紧等原理方案;如把功能目标确定扩大,则可设计出液动,气动,电磁夹紧等原理方案；产品的结构设计；分解产品实物，确定产品的零部件形体尺寸；确定零件的精度(即公差设计)；确定零件的材料（可采用重量测量,力学性能测定,化学分析,光谱分

3、析,金相分析等试验方法）；产品的工作性能，造型等。反求工程的功能目标：实现一种智能化的三维扫描识别重建系统，不仅要获得物体的基本数据,而且要对数据进行必要的处理,建立相应的计算机模型等。功能：样件的仿制、样件的修改、模具制造、旧产品的改进、新产品的设计、单件产品快速定制。以现代设计理论,方法,技术为基础,对已有的产品进行解剖,分析,重构和再创造,避开艰苦的原型设计阶段，这是一种产品的再设计过程。国内外在该方向的研究现状及分析国外：美国华盛顿大学、南澳大利亚大学、新加坡国立大学和英国曼彻斯特大学。国内：浙江大学、西北工业大学、南京航空航天大学

4、、西安交通大学、清华大学、上海交通大学、华中科技大学和哈尔滨工业大学等先后开展了反求工程CAD问题的研究。软件：美国EDS公司的ImagewareSurfacer;美国Raindrop公司的GeomagicStudio;英国DELCAM公司的CopyCAD;韩国INUS公司的RapidForm。法国达索（Dassault）公司的CATIA系统。UG/ProE等大型CAD软件提供的反求工程子系统。应用在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下，在对零件原形进行测量的基础上形成零件的设计图纸或CAD模型，并以此为依据利用快速成型

5、技术复制出一个相同的零件原型。当要设计需要通过实验测试才能定型的工件模型时，通常采用反求工程的方法。比如航天航空领域，为了满足产品对空气动力学等要求，首先要求在初始设计模型的基础上经过各种性能测试（如风洞实验等）建立符合要求的产品模型，这类零件一般具有复杂的自由曲面外型，最终的实验模型将成为设计这类零件及反求其模具的依据。在美学设计特别重要的领域，例如汽车外型设计广泛采用真实比例的木制或泥塑模型来评估设计的美学效果，而不采用在计算机屏幕上缩小比例的物体投视图的方法，此时需用反求工程的设计方法。修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏零件等，此时不需

6、要对整个零件原型进行复制，而是借助反求工程技术抽取零件原形的设计思想，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。机械工程及制造领域（航空、航天和汽车制造等）；医疗模具、医疗器械和仿真人体器官；用于影视设计和游戏开发；纺织和客户消费领域；家具和玩具造型领域。反求工程实现步骤数据采集：零件原形表面点的三维坐标值，获取点云数据预处理：从无序点云获得有序点云，并把这些点按区域进行分割。CAD模型重建将分割后的三维数据在CAD系统中分别做表面模型的拟合，并通过各表面片的求交与拼接获取零件原形表面的CAD模型。可采用曲面重构数据采集非接

7、触激光扫描u-透镜L焦距;v-透镜L像距；a-光线与光轴夹角CMM（三坐标测量机）CMM(threecoordinatemeasuringmachine)三坐标测量机采用的是接触式测量，利用测头与被测物体直接接触，获取数据信息。CMM实体测量的应用被测实体CAD模型已知：为了检验和保证产品的精度要求被测实体CAD模型未知：主要应用与反求工程，为了实现模型重构、修改和再设计。CMM组成机械主体部分：(1)工作台及导轨(X轴运动)(2)Y轴横梁及导轨(空心带加强筋)(3)Z轴主轴具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测

8、器以接触方式传递讯号，三个轴的位移测量系统给出点的坐标（x，y，z）及各项功能测量。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。xzY配备软件软件组成L