最新逆向工程及快速成型技术资料课件PPT.ppt

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1、逆向工程及快速成型技术资料1.1、逆向工程的概念1.2、逆向工程的应用及发展趋势1.3、逆向工程设计制造的工作流程1.4、逆向工程的关键技术1.5、逆向工程常用软件、逆向工程一、逆向工程顾名思义就是反其道而行之。针对一现有样品，利用3D数字化测量仪器准确、快速地将其轮廓坐标量得，并进行CAD曲面重构，编辑修改后，传至一般的CAD/CAM系统，再由CAM产生刀具的NC加工路径送至CNC加工设备制作所需的模具，或者送到快速成型机（RP）将样品制作出来。1.1逆向工程的概念鞋楦的扫描与反求汽车造型的扫描与反求复杂曲面的反求骨骼扫描及反求牙颌的点云及反求狗头部的点

2、云及反求人面部的点云和反求艺术品的点云和反求二、逆向工程的发展趋势逆向工程技术是目前CAD/CAM领域一个十分活跃的研究方向，以下技术的发展值得期待：（1）发展面向逆向工程的专用测量系统（2）研究适应不同的测量方法和后续用途的离散数据后处理技术。（3）拟合曲面应能控制曲面的光顺性和进行光滑的拼接（4）有效的特征识别和考虑约束的模型重建方法（5）发展基于集成的逆向工程技术逆向工程和传统的设计制造流程中的各个功能模块，在序列上被相互换位倒置。传统的设计制造是从无到有的设计，从概念设计出发到最终形成CAD模型是一个确定明晰的过程。逆向工程是对现有产品模型的再设计

3、，从现在产品原型到最终形成CAD模型是一个推理、逼近的过程。一般可分为5个阶段:(1)零件原型的三维数字化测量(2)提取零件原型的几何特征(3)零件原型的三维重构(4)CAD模型的分析及改进，校验与修正1.3逆向工程设计制造的工作流程逆向工程的流程图：实物/原型数据获取反求软件设计意图理解设计意图理解原始设计参数还原CAD系统产品数字化模型产品创新设计新产品数字化模型制造与检测计算机辅助分析(CAE)新产品原型修改逆向工程的关键技术为：(1)数据获取数据获取是逆向工程CAD建模的首要环节，根据测量方式的不同，数据采集方法可分为：接触式测量和非接触式测量。(

4、2)数据预处理数据预处理是逆向工程CAD建模的关键环节，它的结果将直接影响后期重建模型的质量。预处理技术包括测量数据的坏点、测量误差的去除，多视图测量数据的整体拼接，冗杂数据的去除，测量数据的简化和优化。1.4逆向工程的关键技术(3)数据分块与曲面重构数据分块是为曲面重构服务的，曲面重构也是逆向工程的关键环节，其目的是要构造出满足精度、光顺性以及相邻的曲面光滑拼接的曲面模型。(4)CAD模型构造目的是获得完整一致的边界表示CAD模型，即用完整的面、边、点信息来表示模型的位置和形状。精度反映反求模型与产品实物差距的大小，其评价指标分为整体指标、局部指标、量化

5、指标和非量化指标。精度评价是逆向工程的一项重要内容，产品性能达不到原设计的要求，其中重建模型不能还原原模型是主要原因之一。(5)快速原型快速原型是逆向工程的一个必要环节，快速原型机可用来快速制作实物，能实现原型的放大、缩小、修改等功能。(6)逆向工程的接口技术其中包括：测量数据与快速成型系统的接口(STL文件)，测量数据与CNC设备的接口(DXF、IGES、点云文件)，测量数据与CAD/CAM系统的接口(DXF、IGES、STEP文件)，以实现与现有的制造设备、CAD/CAE/CAM等软件的数据交换。(7)实物尺寸的三维测量技术下图是三坐标测量机---CM

6、M逆向工程软件能直接接收来自测量设备的产品数据，通过必要的编辑和功能处理，生成复杂的三维曲线或曲面模型，匹配上标准的数据格式后，将这些曲线、曲面数据传输到合适的CAD/CAM系统中，经过反复修改后，完成最终的产品造型。常用的你先工程软件大致可分为三类：(1)对测量点云后置处理后直接生成曲面，生成的曲面需要转换到其他的CAD/CAM系统中做后续处理。1.5逆向工程常用软件简介(2)对测量点云后置处理后直接生成曲面，生成的曲面可采取无缝连接的方式被集成的CAD/CAM系统做后续处理。(3)按特征构建的方式生成几何模型。第一类逆向工程软件:主要代表有ImageW

7、are、ICEMSurf、GeoMagic第二类逆向工程软件：主要代表有CopyCAD第三类逆向工程软件：主要代表有主流的CAD/CAM软件，如CATIA、PRO/E等几款常用的逆向工程软件：GeoMagic:美国RainDrop公司开发的，具有丰富的数据处理手段，可快速的构造连续的曲面造型，应用领域从工业设计到医疗方针等多个方面。ImageWare：作为UG外挂的逆向工程软件包，具有强大的测量数据处理、曲面造型、误差检测等功能。CopyCAD：英国DELCAM公司开发的系列CAD产品中的集成模块，主要处理测量数据的曲面造型。RapidForm：韩国INU

8、S公司开发的逆向工程软件，主要用于测量、扫描数据的曲线建模以及基于