特种加工 逆向工程及快速成型技术应用ppt课件.ppt

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1、1.1逆向工程的定义1.2逆向工程的工作流程1.3逆向工程系统的组成1.4逆向工程与产品创新1.5逆向工程常用软件介绍第1章逆向工程技术概述设计样机生产工程需求图档工业设计？样品？试验如何快速制造？产品小批量？逆向工程、快速成形、快速模具是产品快速开发技术！传统正向设计方法－过程No需求分析详细设计初步设计概念设计工艺规划可行性分析？Yes样机试制制造设计与制造信息描述是从构思到数字模型，再到产品（实物）的演化过程传统正向设计方法－表达设计信息可用参数精确描述逆向工程技术的产生逆向工程的定义逆向工程（ReverseEngineer

2、ing，RE）是将实物模型转变为CAD模型的相关数字化测量技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称。1.2逆向工程的应用设计物理模型到数字模型的转换引进技术的吸收消化和再创新试验模型转换成数字模型艺术品、文物复制医学应用（骨头、关节、牙齿、假肢）服装、鞋子、头盔、首饰的定制复杂型面制造质量的检测实物模型形状数字化测量CAD模型重建CAE分析快速原型工艺规划制造是从实物到数字模型，再到产品（实物）的演化过程1.3逆向工程的工作流程1、工作流程2、逆向工程的信息表达形面构成复杂，设计信息难以用参数精确描述逆向工程型面数据测量测量数据

3、处理数字模型重构CMM激光扫描结构白光NURBS(B-Spline)三角曲面三角面片点云数据拼合特征边界提取数据精简等3、研究内容1.4逆向工程系统的组成几何外形数字化CAD模型重构产品或模具制造测量机与测量探头数据处理模型重建软件：一是用于正向设计的CAD/CAE/CAM软件；二是集成有逆向功能模块的正向CAD/CAE/CAM软件；三是专用的逆向工程软件，。此外，还要PDM等软件。支撑的硬件平台有个人计算机和工作站。CAE软件CNC加工设备快速成型机产品制造设备系统1.5逆向工程与产品创新是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有

4、的相关科学技术成果进行创新构思，设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用性的产品的一种实践活动，是创造具有市场竞争优势商品的过程。其基本特征是新颖性和先进性。1、创新设计的定义常规设计：一般只需对某些参数作些变动原理开拓型：运用新技术原理解决新问题、应用新技术原理解决老问题、对“旧”技术原理进行新的开发应用组合创新类：将已有的零部件，通过有机组合而成为一种产品，这种产品又能达到一种新的整体功效转用创新类：将已知的解决方案转用于另一类技术领域，并产生出新的效果利用性质类：利用常见的性质进行发明、利用性质组合进行发明、利用不常见的性质进

5、行发明、通过发现客观世界的性质进行发明创造、发现涵盖一类现象的理论进行发明创造2、创新设计的分类就地出发型：需求适应法，希望实现法、缺点消除法、更材易质法、由此思彼法、联想推广法、类似比较法、仿生法、迂回转向法多项扩散型：扩展功能法、系统搜索法、分解组合法集思广益型：畅谈集智法、默写集智法、函询集智法3、创新设计的方法4、产品设计逆向工程的两种方式一是由设计师、美工师事先设计好产品的油泥或木制模型，由坐标测量机将模型的数据扫入，再建立计算机模型。二是针对已有产品的实物零件，通常是国内外一些最新的设计产品，这种产品逆向设计方法也就是

6、仿制。仿制是一种最低层次的逆向工程，有可能触犯法律。因此，需要对模型进行修改、再设计，以获得一个不完全相同甚至不同的新的结构外形，最终达到产品设计创新之目的。5、逆向创新设计过程创新设计应满足下列要求：满足内部结构要求；模型可方便地修改；有支持创新的CAD系统（决策、人工智能、知识库）目前，模型重建的主要方式是拟合曲面片，然后再建立产品的曲面整体以及实体模型。这种建模方式对恢复原型是有效的。但对模型进行修改或再设计，操作起来就显得十分困难。因此，需要寻求新的模型表达及建模方法。数字化模型重建创新设计下游过程6、支持创新的逆向建模方

7、法参数化、变量化建模重建的曲面模型平面、球、椭圆、二次曲面等特征库特征操作：求交、裁剪、过渡等几何特征几何特征几何特征……二维约束图二维约束图二维约束图……1.6逆向工程常用软件介绍1、具有代表性的逆向软件：ImageWareSurfacer、Geomagic、Paraform、QuickShape、CopyCAD、SurfaceReconstruction、DigiSurf、Mimics、SurfaceStudio1.6逆向工程常用软件介绍2、GeomagicStudio软件：主要功能有：自动将点云数据转换为多边形（Polygo

8、ns）快速减少多边形数目（Decimate）把多边形转换为NURBS曲面曲面分析（公差分析等）输出与CAD/CAM/CAE匹配的文件格式1.6逆向工程常用软件介绍3、工作流程：扫描对齐扫描整理噪音减小采样基于曲率的孔填充多边形编辑边界修补特征构建特