精典資料-逆向工程

1、逆向工程逆向工程: : 簡單的講就是對現(xiàn)有實物的一種反求. 就這種思維的方法而言，是思維先于實體、實體用于反證思維的逆向邏輯形式，國際稱之為逆向工程。 它主要包括三方面:形狀反求,工藝反求,材料反求 實施逆向工程的目的是為了更好地實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的并行工程。增加產(chǎn)品設(shè)計的一次成功率，從而縮短周期，降低成本，減少風(fēng)險，提高質(zhì)量，增強企業(yè)競爭力 消費性產(chǎn)品研發(fā)的一般過程 由于加工設(shè)備的不斷創(chuàng)新,新的工藝往往導(dǎo)至產(chǎn)品外形多樣花與個性化!在形狀逆向過程中常用的設(shè)備 高精度的臺式三坐標,主要用于精密零配件的反求便攜,精密,大型,超大型工件柔性,便攜,速度速度,精密,大型工件逆向工程主流軟件1.點云處理軟件G

2、eomagic, Polyworks,Rapidform2.高階曲面Imageware,i-deas.3.設(shè)計軟件Pro/e,Ug,Catia,solidworks4.逆向工程常常塔配的軟件Imageware+UGImageware+pro/eGeomagic+UG/pro/eCatia.逆向造型的常見問題1、特征、特征(Feature) 分解分解 分析零件的形狀特點，然后把它隔離成幾個主要的特征區(qū)域， 接著對每個區(qū)域再進行粗線條分解，及至在腦子里有一個總 體的建模思路以及一個粗略的特征圖，同時要辨別出難點、 容易出問題的地方。2、基礎(chǔ)特征、基礎(chǔ)特征_根特征根特征(Base Feature)設(shè)

3、計設(shè)計 作出零件的毛坯形狀。3、詳細設(shè)計、詳細設(shè)計(利用利用Form Feature:+/-Materials) 先粗后細_先作粗略的形狀，再逐步細化； 先大后小_先作大尺寸形狀，再完成局部的細化； 先外后里_先作外表面形狀，再細化內(nèi)部形狀。4、細節(jié)設(shè)計、細節(jié)設(shè)計(利用利用Feature Operation) 倒圓角、斜角，各類孔系，各類溝槽曲面造型的學(xué)習(xí)方法 1.應(yīng)學(xué)習(xí)必要的基礎(chǔ)知識，包括自由曲線（曲面）的構(gòu)造原理。應(yīng)學(xué)習(xí)必要的基礎(chǔ)知識，包括自由曲線（曲面）的構(gòu)造原理。這對正確地理解軟件功能和造型思路是十分重要的，所謂這對正確地理解軟件功能和造型思路是十分重要的，所謂“磨刀不磨刀不誤砍柴功誤

4、砍柴功”。不能正確理解也就不能正確使用曲面造型功能，必然。不能正確理解也就不能正確使用曲面造型功能，必然給日后的造型工作留下隱患，使學(xué)習(xí)過程出現(xiàn)反復(fù)。其實，曲面造給日后的造型工作留下隱患，使學(xué)習(xí)過程出現(xiàn)反復(fù)。其實，曲面造型所需要的基礎(chǔ)知識并沒有人們所想象的那么難，只要掌握了正確型所需要的基礎(chǔ)知識并沒有人們所想象的那么難，只要掌握了正確的方法，一般都能理解的方法，一般都能理解. 2.要針對性地學(xué)習(xí)軟件功能。這包括兩方面意思：一是學(xué)習(xí)功能要針對性地學(xué)習(xí)軟件功能。這包括兩方面意思：一是學(xué)習(xí)功能切忌貪多，一個切忌貪多，一個CAD/CAMCAD/CAM軟件中的各種功能復(fù)雜多樣，初學(xué)者往往陷軟件中的各種功

5、能復(fù)雜多樣，初學(xué)者往往陷入其中不能自拔。其實在實際工作中能用得上的只占其中很小一部入其中不能自拔。其實在實際工作中能用得上的只占其中很小一部分，完全沒有必要求全。對于一些難得一用的功能，即使學(xué)了也容分，完全沒有必要求全。對于一些難得一用的功能，即使學(xué)了也容易忘記，徒然浪費時間；另一方面，對于必要的、常用的功能應(yīng)重易忘記，徒然浪費時間；另一方面，對于必要的、常用的功能應(yīng)重點學(xué)習(xí)，真正領(lǐng)會其基本原理和應(yīng)用方法，做到融會貫通點學(xué)習(xí)，真正領(lǐng)會其基本原理和應(yīng)用方法，做到融會貫通 .曲面造型的學(xué)習(xí)方法 3.重點學(xué)習(xí)造型基本思路。造型技術(shù)的核心是造型的思路，而不在于軟件功能本身。大多數(shù)CAD/CAM軟件的基

6、本功能大同小異，要在短時間內(nèi)學(xué)會這些功能的操作并不難，但面對實際產(chǎn)品時卻又感到無從下手，這是許多自學(xué)者常常遇到的問題。這就好比學(xué)射擊，其核心技術(shù)其實并不在于對某一型號的槍械的操作一樣。只要真正掌握了造型的思路和技巧，無論使用何種CAD/CAM軟件都能成為造型高手。 4.應(yīng)培養(yǎng)嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，切忌在造型學(xué)習(xí)和工作中“跟著感覺走”，在造型的每一步驟都應(yīng)有充分的依據(jù)，不能憑感覺和猜測進行，否則貽害無窮。逆向工程-接觸式測頭優(yōu)勢：測量精度高。配合測量軟件能快速檢測工件的面、孔、錐等幾何形狀。對被測物體的外型、顏色、反光情況沒有要求。缺點：逐點測量，速度較慢，耗時較長。掃描方式為線掃描，需要多條掃描程序

7、。塑料件、橡膠件、薄壁件等類型的工件在測量時會出現(xiàn)變形。逆向工程-非接觸式掃描優(yōu)勢：采點速率高，能獲取大量的點云。有一定景深，配合片區(qū)式掃描，使得編程簡單。塑料件、橡膠件、薄壁件等工件不受影響。缺點：精度比觸發(fā)式測量要低。PC-DMIS中掃描逆向工程-掃描的測頭補償逆向工程-終止特征類型PC-DMISPC-DMIS使用特征元素控制使用特征元素控制掃描終止，當(dāng)測針通過終掃描終止，當(dāng)測針通過終止元素一定次數(shù)時，掃描止元素一定次數(shù)時，掃描停止。停止。用來控制掃描停止位置的用來控制掃描停止位置的特征可以是下列特征的任特征可以是下列特征的任意一個：意一個： 點（球）點（球） 由位置、矢量、由位置、矢量、

8、半徑、通過次數(shù)半徑、通過次數(shù) 定義；定義； 平面平面 由位置、法矢方由位置、法矢方向、通過次數(shù)定義；向、通過次數(shù)定義；且該平面為無限大，且該平面為無限大，沒有邊界平面；沒有邊界平面； 圓柱圓柱 由位置、矢量、由位置、矢量、直徑、通過次數(shù)定義。直徑、通過次數(shù)定義。12D12D12D逆向工程-掃描終止通過次數(shù)點特征終止點特征終止通過通過1通過通過2面特征終止面特征終止控制面特征控制面特征終止面特征終止面特征通過通過1通過通過2逆向工程-曲面的分區(qū)及邊界例例 1.1.曲面掃描的邊界最少由曲面掃描的邊界最少由4 4個點個點定義。定義。逆向工程-曲面的分區(qū)及邊界例例 2.2.曲面掃描的邊界由曲面掃描的邊

9、界由5 5個點定義。個點定義。逆向工程-曲面的分區(qū)及邊界例例 3.3.邊界點的先后順序，應(yīng)在掃描邊界點的先后順序，應(yīng)在掃描前予以考慮，應(yīng)該選擇合適的邊界前予以考慮，應(yīng)該選擇合適的邊界點順序，否則就會丟失片區(qū)；點順序，否則就會丟失片區(qū)； 按照圖按照圖1 1和圖和圖2 2的設(shè)置進行掃描，的設(shè)置進行掃描，均可以完成掃描。均可以完成掃描。 按照圖按照圖3 3進行掃描，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)進行掃描，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失。丟失。速度、密度對掃描結(jié)果的影響Scan speed 0.5 mm/s, Scan offset 0.2 mm, Normal ParameterScan speed 1 mm/s, Scan offs

10、et 0.2 mm, Normal ParameterScan speed 2 mm/s, Scan offset 0.2 mm, Normal ParameterScan Speed 0.5 mm/s, Scan Offset 0.4 mm, Normal ParametersScan Speed 1.0 mm/s, Scan Offset 0.4 mm, Normal ParametersScan Speed 2.0 mm/s, Scan Offset 0.4 mm, Normal ParametersStylus 1X51 mmStylus 1X51 mm如何采集點云 在采集點云時,我們

11、首先要了解工件的用途,設(shè)計的目的,來劃分不同的區(qū)域,對于功能部分我們要明確其配合的位置,如何配合的,要實現(xiàn)某種功能,對于注重表面質(zhì)量的區(qū)域,我們要對面的構(gòu)成進行了解.如何采集點云 在掃描工件時,我們對工件的總體構(gòu)成要有所了解,做到有的放失,盡量花最少的時間得到最有效的點云 對于尺寸要求很高的地方我們要仔細的考慮補償對其尺寸的影響. 注: 設(shè)計軟件里可以以曲面的方式對整個面進行偏置處理. 校準測針后有效的測針補償半徑是多少? 如何采集點云如何采集點云 通過設(shè)計軟件的統(tǒng)一偏置,準確的得到復(fù)雜形狀,是否比你想象的要簡單呢?工件曲面構(gòu)成 如右圖,這個工件實際上是由四張曲面加一個旋轉(zhuǎn)體構(gòu)成. 大葉片的正

12、反面 小葉片的正反面 中間一個旋轉(zhuǎn)體工件曲面構(gòu)成 仔細分析工件曲面的構(gòu)成,是你測繪前必做的過程工件曲面構(gòu)成沒有目的測繪將會給設(shè)計人員帶來困惑案例 11.點云的獲得.2.點云的提取3.線的構(gòu)成4.面的構(gòu)成.5.工程圖的輸出相對坐標系與絕對坐標系 在設(shè)計軟件中為了設(shè)計的方便永許你建立多個相對坐標系,同時也允許你有零件坐標系與組件坐標系.在輸出CAD時一般沒有特指的話都是輸出工件的絕對坐標系. 是否擁有合適的坐標系對你在設(shè)計過程中也很有幫助,如拔模分析,投影,等曲線曲線曲線構(gòu)成與分析 由于曲線是構(gòu)成曲面過程中的關(guān)健元素,所以曲線的質(zhì)量是至關(guān)重要的!一般來講曲線越光順那么其曲率梳越流暢曲線構(gòu)成與分析

13、為了得到光順的曲線我們可以用圓弧加圓弧橋接的方式來獲得! 直接由選點方式構(gòu)成樣條線由兩段圓弧橋接而成一條樣條線缺點缺點: :構(gòu)成實體后無法在工程圖中標注構(gòu)成實體后無法在工程圖中標注曲線等級曲線-邊界線 邊界線是逆向建模中非常重要的一部分,它影響著配合,影響著分模曲線-邊界線 邊界曲線構(gòu)建的漂亮與否直接關(guān)系到,兩組立工件裝配的間隙及裝配后的美觀(實例)曲面 曲面的U向與V向,它與坐標系無任何關(guān)系,只與生成曲面的曲線相關(guān),它決定曲線形成曲面的軌跡 曲面曲線的節(jié)點與曲面形成時的關(guān)系曲面 在構(gòu)建曲面時我們可以試著換不同的對齊方式來獲得最佳的效果參數(shù)對齊 弧長對齊曲面 通過曲面分析,我們可以了解你構(gòu)建曲面的質(zhì)量1.相交 2.相切 3.曲率連續(xù)曲面-分模面 在注塑與壓注成型的產(chǎn)品中,分模面決定了你的模具對開的情況,影響著產(chǎn)品的外觀!也影響模架的選擇拔模平面,拔模角 拔模平面決定工件的脫模方向,如果在注塑或壓注時產(chǎn)