3D逆向造型

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-03-26

    數(shù)據(jù)獲取注意事項(xiàng):合理選擇測(cè)量設(shè)備樣件特點(diǎn)、精度要求、測(cè)量效率、設(shè)備成本等。測(cè)量設(shè)備的標(biāo)定在設(shè)備搬運(yùn)、環(huán)境變化或長期停用后,可能導(dǎo)致標(biāo)定值偏移,故應(yīng)重新標(biāo)定。環(huán)境控制振動(dòng)、溫度、光線等。被測(cè)件預(yù)處理孔、槽、凹邊的填充、表面噴涂著色、粘貼特征點(diǎn)。在產(chǎn)品仿制中的應(yīng)用有時(shí),擬合制作的產(chǎn)品沒有原始的設(shè)計(jì)圖檔,而是由委托單位交付樣品或?qū)嵨锬P?,?qǐng)制作單位復(fù)制。傳統(tǒng)的復(fù)制方法是用立體雕刻機(jī)或三軸仿形銑床以11的比例制作模具,再生產(chǎn)產(chǎn)品。這種方法屬于模擬型復(fù)制,其缺點(diǎn)是無法建立工件尺寸圖檔,因而也無法用現(xiàn)有的CAD軟件對(duì)其進(jìn)行修改,故已漸為新型的數(shù)字化逆向工程系統(tǒng)所取代。在這種情況下,在對(duì)零件原形進(jìn)行三維反求的基礎(chǔ)上形成零件的設(shè)計(jì)圖紙或CAD模型,并以此為依據(jù)生成數(shù)控加工的NC代碼,加工復(fù)制出一個(gè)相同的零件。 逆向造型的應(yīng)用:現(xiàn)成零件測(cè)量及復(fù)制,再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖及重構(gòu)三維數(shù)字化模型。3D逆向造型

點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理零件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集是進(jìn)行逆向工程的關(guān)鍵工作,是數(shù)據(jù)處理和模型重構(gòu)的。采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)要求保證精度及其完整性。針對(duì)導(dǎo)向葉片造型復(fù)雜、曲面多的特點(diǎn),分別采用工業(yè)藍(lán)光掃描測(cè)量、工業(yè)CT掃描測(cè)量、三坐標(biāo)測(cè)量等方式,在短時(shí)間內(nèi)獲得高質(zhì)量復(fù)雜零件的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。采用上述測(cè)量方式進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集時(shí),由于各種因素影響,在測(cè)量過程中可能存在各種“突變”現(xiàn)象,這些突變點(diǎn)不能真實(shí)反映被測(cè)零件的原始幾何特征,謂之“噪聲點(diǎn)”。為了消除初始點(diǎn)云數(shù)據(jù)噪聲對(duì)模型重構(gòu)的影響,需將點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入到逆向工程軟件GeomagicStudio中進(jìn)行精簡(jiǎn)、降噪、采樣、修補(bǔ)殘缺點(diǎn)云等處理。3D逆向造型對(duì)由線構(gòu)面中得到的曲面進(jìn)行連接、編輯操作,得到新的曲面,包括橋接、延伸、偏移曲面、裁剪曲面和倒圓面。

     產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)是開拓性、綜合性和實(shí)用性很強(qiáng)的技術(shù),運(yùn)用產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)技術(shù)可大幅度縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期和增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力,已取得大量的研究成果??茖W(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,社會(huì)需求的多樣化加速了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。利用產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品,可以達(dá)到起點(diǎn)高、周期短、成效快的效果。1品的設(shè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有正向設(shè)計(jì)和逆向設(shè)計(jì)兩條途徑。正向設(shè)計(jì)是按照零件所要承擔(dān)的功能,通過概念設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)建立其CAD模型,也可以在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上按照新的設(shè)計(jì)要求建立模型。反向設(shè)計(jì)則是從產(chǎn)品的有關(guān)信息(如實(shí)物、軟件和影像等),加以消化和吸收,然后再建立產(chǎn)品的CAD模型。

    逆向工程產(chǎn)生的動(dòng)機(jī)。1.接口設(shè)計(jì)。由于互操作性,逆向工程被用來找出系統(tǒng)之間的協(xié)作協(xié)議。2.或商業(yè)機(jī)密。竊取敵人或競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的研究或產(chǎn)品原型。3.改善文檔。當(dāng)原有的文檔有不充分處,又當(dāng)系統(tǒng)被更新而原設(shè)計(jì)人員不在時(shí),逆向工程被用來獲取所需數(shù)據(jù),以補(bǔ)充說明或了解系統(tǒng)的狀態(tài)。4.軟件升級(jí)或更新。出于功能、合規(guī)、安全等需求更改,逆向工程被用來了解現(xiàn)有或遺留軟件系統(tǒng),以評(píng)估更新或移植系統(tǒng)所需的工作。5.制造沒有許可/未授權(quán)的副本。6.學(xué)術(shù)/學(xué)習(xí)目的。7.去除復(fù)制保護(hù)和偽裝的登錄權(quán)限。8.文件丟失:采取逆向工程的情況往往是在某一個(gè)特殊設(shè)備的文件已經(jīng)丟失了(或者根本就沒有),同時(shí)又找不到工程的負(fù)責(zé)人。完整的系統(tǒng)時(shí)常需要基于陳舊的系統(tǒng)上進(jìn)行再設(shè)計(jì),這就意味著想要集成原有的功能進(jìn)行項(xiàng)目的方法,便是采用逆向工程的方法,分析已有的碎片進(jìn)行再設(shè)計(jì)。9.產(chǎn)品分析:用于調(diào)查產(chǎn)品的運(yùn)作方式,部件構(gòu)成,估計(jì)預(yù)算,識(shí)別潛在的侵權(quán)行為。 實(shí)物逆向以產(chǎn)品實(shí)物為依據(jù),對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)、材料、精度、制造工藝、包裝、使用進(jìn)行研究和再創(chuàng)造。

通過試制和試驗(yàn);影像的要求則可用法與解析法求出主要尺寸間的大小相對(duì)關(guān)系,用機(jī)器與人或已知參照物對(duì)比,求出幾個(gè)尺寸,再推算其他尺寸,材料和工藝等都需通過試制和試驗(yàn)才能解決。實(shí)物逆向設(shè)計(jì)特點(diǎn):1、具有形象直觀的實(shí)物;2、對(duì)產(chǎn)品的性能、功能、材料等直接進(jìn)行測(cè)試分析,獲得詳細(xì)的產(chǎn)品技術(shù)資料;3產(chǎn)組成尺寸直接進(jìn)行測(cè)試分析,獲得產(chǎn)品的尺寸參數(shù);4點(diǎn)高,縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期;5間比,提高產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量。該設(shè)計(jì)過程可以看出,實(shí)物逆向設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性可以體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的許多方面:設(shè)計(jì)思想、方案選擇、零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸公差設(shè)計(jì)、材料選擇、工藝設(shè)計(jì)等都有設(shè)計(jì)師發(fā)揮創(chuàng)造的空間。從測(cè)量數(shù)據(jù)提取零件原型的幾何特征,采用幾何特征匹配與識(shí)別的方法來獲取零件原型所具有的設(shè)計(jì)與加工特征?;茨?D建模逆向造型提供

三維掃描的作用明顯,可以采用逆向的方法進(jìn)行模型制作、修改和精練,提高模型的精度,直到滿足各種要求。3D逆向造型

    快速成型主要工藝RP技術(shù)結(jié)合了眾多當(dāng)代高新技術(shù):計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)、材料技術(shù)等,并將隨著技術(shù)的更新而不斷發(fā)展。自1986年出現(xiàn)至今,世界上已有大約20多種不同的成形方法和工藝,而且新方法和工藝不斷地出現(xiàn)。目前已出現(xiàn)的RP技術(shù)的主要工藝有:SL工藝:光固化/立體光;FDM工藝:熔融沉積成形;SLS工藝:選擇性激光燒結(jié);LOM工藝:分層實(shí)體制造;3DP工藝:三維印刷;PCM工藝:無木模鑄造。逆向工程和快速成形在模具制造中的應(yīng)用RPM技術(shù)在模具制造方面的應(yīng)用可分為RP原型間接快速制模和RP系統(tǒng)直接快速制模,主要用于制造注射類模具、沖壓類模具和鑄造類模具等,通過將精密鑄造、中間軟模過渡法以及金屬噴涂、電火花加工、研磨等先進(jìn)模具制造技術(shù)與快速成型制造相結(jié)合,就可以快速地制造出各種金屬模具來。(IRT)是將快速成型技術(shù)與傳統(tǒng)的成型技術(shù)有效地結(jié)合,實(shí)現(xiàn)模具的快速制造。間接快速制模技術(shù)通常以非金屬材料為主(如紙、ABS工程塑料、蠟、尼龍、樹脂等)。通常情況下,非金屬成型無法直接作為模具使用,需要以RP原型作母模,通過各種工藝轉(zhuǎn)換來制造金屬模具。而間接制模一般可以使模具制造成本和周期下降一半,明顯提高了生產(chǎn)效率。 3D逆向造型