工業藍光掃描測量采用非接觸式測量方式,用工業級藍光三維掃描儀對導向葉片表面復雜的自由曲面進行點云數據處理分析。采用的工業級藍光三維掃描儀單面精度達到2~5μm,可生成高密度點云數據,工件表面精細部位清晰,系統具備對測量產生的噪點進行修剪、剔除等功能,確保測量精度。與白光掃描相比,藍標掃描抗干擾性更強,掃描精度更高。采用藍光掃描獲得的導向葉片表面模型如圖1所示。從圖1中可以發現,采用工業藍光掃描測試能夠獲得表面復雜的點云數據,進而形成初步的三維模型輪廓,但是對于某些光路“死角”的地方,存在較多的噪聲點,故而在這些地方無法實現高精度測量,需后期進行修復處理,處理完成后的表面可能仍存在較...
數據獲取注意事項:合理選擇測量設備樣件特點、精度要求、測量效率、設備成本等。測量設備的標定在設備搬運、環境變化或長期停用后,可能導致標定值偏移,故應重新標定。環境控制振動、溫度、光線等。被測件預處理孔、槽、凹邊的填充、表面噴涂著色、粘貼特征點。在產品仿制中的應用有時,擬合制作的產品沒有原始的設計圖檔,而是由委托單位交付樣品或實物模型,請制作單位復制。傳統的復制方法是用立體雕刻機或三軸仿形銑床以11的比例制作模具,再生產產品。這種方法屬于模擬型復制,其缺點是無法建立工件尺寸圖檔,因而也無法用現有的CAD軟件對其進行修改,故已漸為新型的數字化逆向工程系統所取代。在這種情況下,在對零件原...
逆向工程存在的問題及前景:1、發展面向工程應用的測量系統,使之能高速、高精度的實現實物數字化,并能根據樣件幾何形狀和后續應用選擇測量方式及路徑,能實現路徑規劃和自動測量。2、以數據點云隱含得特征和約束等幾何信息的自動識別和推理為出發點,進一步研究復雜曲面離散數據點云的幾何理解,建立基于特征的逆向建模的指導性圖解,減少逆向工程CAD建模中的交互操作,降低設計人員的勞動強度。3、系統集成化程度低,有些系統只側重與曲面的擬合,有些系統只側重于與特定制造技術的結合,系統只包含簡單幾何數據,不符合現代設計制造的并行思想,這是有待改進的方向。4、研究基于特征分割和約束驅動的精確變形技術,提高逆...
這里有許多選項.如限制控制點在某個平面內移動、往某個方向移動、是粗調還是細調以及打開顯示spline的“梳子開關等。另外,調整spline時,經常還要用到移動spline的個端點到另個點,使構建曲面的曲線有交點。注意無論用什么命令調整曲線都會產生偏差,調整次數越多,累積誤差就會越大。4、根據樣件的具體特征。選擇相應的構面法,包括ThoughCurveMesh、ThOughCurves、Rule、SweptFrompointcloud等。常用的是ThoughCurveMesh,將調整好的曲線用此命令編織成曲面,其優點是可以控制四周邊界曲率(相切),保證曲面邊界曲率的連續性.因此構面的質量較高。而...
在實際設計中,目前這些軟件還存在著較大的局限性。在機械設計領域中,集中表現為軟件智能化低;點云數據的處理功能弱;建模過程主要依靠人工干預;設計精度不夠高;集成化程度低等問題。例如,Surfacer軟件在讀取點云等數據時,系統工作速度較快,并且能較容易地進行點線的擬合。但通過Surfacer進行面的擬合時,軟件所提供的工具及面的質量卻不如其它CAD軟件。如Pro/E、UG等。很多時候,在Surfacer里做成的面,還需要UG等軟件修改。但是,使用Pro/EUG等軟件讀取點云數據時,卻會造成數據龐大的問題,對它們來說,一次讀取如此多的點是比較困難的。逆向工程在3D打印技術中的應用實踐還包括產品的個...
逆向工程技術并不是孤立的,它和丈量技術、CAD/CAM技術有著千絲萬縷的聯系。從理論角度分析,逆向工程技術能按照產品的丈量數據建立與現有CAD/CAM系統完全兼容的數字模型,這是逆向工程技術的目標。但憑借目前人們所把握的技術,包括工程上的和理論上的(如曲面建模理論),尚無法滿足這種要求。特別是針對目前比較流行的大規模“點云”數據建模,更是遠沒有達到直接在CAD系統中應用的程度。“點云”數據的采集有兩種方法:一種是使用三坐標丈量機對零件表面進行探測,另一種是使用激光掃描儀對零件表面進行掃描。采集到的數據經過CAD/CAM軟件處理后,可以獲得零件的數字化模型和用于加工的CNC程序。圖2...
逆向工程(又稱逆向技術),是一種產品設計技術再現過程,即對一項目標產品進行逆向分析及研究,從而演繹并得出該產品的處理流程、組織結構、功能特性及技術規格等設計要素,以制作出功能相近,但又不完全一樣的產品。逆向工程源于商業及領域中的硬件分析。其主要目的是,在不能輕易獲得必要的生產信息下,直接從成品的分析,推導出產品的設計原理。逆向工程是由高速三維激光掃描機對已有的樣品或模型進行準確、高速的掃描,得到其三維輪廓數據,配合逆向軟件進行曲向重構,并對重構的曲面進行在線精度分析、評價構造效果,終生成IGES(初始化圖形交換規范)或STL(標準模塊庫)數據,據此就能進行快速成型或CNC(計算機數...
損壞或磨損零件的還原:當零件損壞或磨損時,可以直接采用逆向工程的方法重構出CAD模型,對損壞的零件表面進行還原和修補。由于被測零件表面的磨損,損壞等因素,會造成丈量誤差,這就要求逆向工程系統具有推理和判定能力。例如,對稱性、標準尺寸、平面間的平行和垂直等特性。,加工出零件。數字化模型檢測:對加工后的零件,進行掃描丈量,再利用逆向工程法構造出CAD模型,通過將該模型與原始設計的CAD模型在計算機上進行數據比較,可以檢測制造誤差,進步檢測精度。其他應用:在汽/機車、航天、制鞋、模具和消費性電子產品等制造行業,甚至在休閑娛樂行業也可發現逆向工程的痕跡。另外在醫學領域逆向工程也有其應用價值,如...
產品逆向設計的關鍵并不是將現有產品或模型進行準確重現,這是逆向設計的技術實現部分,是基礎,我們需要從這樣的過程中總結經驗,體驗到非常細微變化所產生不同視覺效果,另一方面也可以從三維的數據中重新認識產品的結構:當然,這其中重要的,或者說的仍然是創新,沒有好的創新點,即使數據再精確,這個設計也沒有什么價值。逆向設計測量方法大體可以分為手工測量,三坐標測量機測量,三坐標測量機光學測量,光柵掃描(照相機)測量,柔性三維激光掃描測量等。伴隨著計算機硬件與軟件技術條件的發展,逆向設計法所具備的起點高、成本低、周期短(可使產品研制周期縮短40%以上,極大提高了生產率)、易改型、易創新的優勢會日漸...
當前情況下,逆向工程主要在汽車、電子、玩具、航天、家具家電產品等領域應用較為,它通過數字化制造技術充分的將資源有效利用,將產品的研發周期縮短、產品研發局限性減少、產品的生產制造成本降低,從而有效的提升了企業的競爭力。其主要的應用特點有以下幾個方面:(1)無產品、零件圖紙的情況下逆向生成產品樣件:在沒有設計圖紙或者設計圖紙不完整、沒有三維建模的情況下,在對產品原形進行測量、分析、數據重組后形成產品的設計圖紙或三維模型,并以此為基礎通過快速成形技術復刻出相同或經過調整的產品實物樣件:(2)通過實測模型得出設計產品及反推其模具的根據:在設計需要通過實驗測試才能定型的產品模型時,通常采用逆...
逆向工程產生的動機。1.接口設計。由于互操作性,逆向工程被用來找出系統之間的協作協議。2.或商業機密。竊取敵人或競爭對手的研究或產品原型。3.改善文檔。當原有的文檔有不充分處,又當系統被更新而原設計人員不在時,逆向工程被用來獲取所需數據,以補充說明或了解系統的狀態。4.軟件升級或更新。出于功能、合規、安全等需求更改,逆向工程被用來了解現有或遺留軟件系統,以評估更新或移植系統所需的工作。5.制造沒有許可/未授權的副本。6.學術/學習目的。7.去除復制保護和偽裝的登錄權限。8.文件丟失:采取逆向工程的情況往往是在某一個特殊設備的文件已經丟失了(或者根本就沒有),同時又找不到工程的負責人...
逆向工程技術已成為聯系新產品開發過程中各種先進技術的紐帶,并成為實現新產品快速開發的重要技術手段。一般來說,逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個方面。在機械領域的實際應用中,主要包括以下幾個方面:當原始設計不可得時,用于對已有產品的改型或仿型設計;對已有零件的復在設備維修中對制,再現原產品個別損壞或磨損的設計意圖;零件的復制在美學設計特別重要的領域應用,通常采用真實比例的木制或泥塑模型來評估設計的效果,再通過逆向工程進5行設計設計需要實驗才能定型的工件模數字化模型的檢測。對由線構面中得到的曲面進行連接、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。江蘇3D建模逆...
逆向工程(又稱逆向技術),是一種產品設計技術再現過程,即對一項目標產品進行逆向分析及研究,從而演繹并得出該產品的處理流程、組織結構、功能特性及技術規格等設計要素,以制作出功能相近,但又不完全一樣的產品。逆向工程源于商業及領域中的硬件分析。其主要目的是,在不能輕易獲得必要的生產信息下,直接從成品的分析,推導出產品的設計原理。逆向工程是由高速三維激光掃描機對已有的樣品或模型進行準確、高速的掃描,得到其三維輪廓數據,配合逆向軟件進行曲向重構,并對重構的曲面進行在線精度分析、評價構造效果,終生成IGES(初始化圖形交換規范)或STL(標準模塊庫)數據,據此就能進行快速成型或CNC(計算機數...
在RPM(RapidPrototypingManufacturing,快速原型制造)中的應用快速原型制造(又稱RP技術)是80年代后期興起的一種基于材料累加法的高5新制造技術,被認為是近20年來制造領域的一次重大突破。RPM綜合了機械、CAD,數控、激光以及材料科學等各種技術,可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或直接制造零件,用以對產品設計進行快速評估、修改及功能試驗,縮短了產品的研制周期。而以RP系統為基礎的快速工裝模具制造(QuickTooling/Molding)和快速精鑄技術(QuickCasting)等則可實現零件的快速制造(QuickManu...
為應用該項技術,首先應該有產品的三維幾何模型。盡管已經出現了許多成功的三維CAD軟件,但運用這些軟件建立一個復雜的零件模型,仍相當費時。有時工程界提供的是實物,需要由實物制造模具或作設計上的改進,因此在RPM中經常利用逆向工程技術來建立產品的幾何模型。此外,在計算機圖形和動畫、工藝美術和醫療康復工程等領域,也經常需要根據實物快速建立物體的三維幾何模型。另一個重要的應用如修復破損的藝術品或缺乏供應的損壞零件等,此時不需要對整個零件原型進行復制,而是借助逆向工程技術抽取零件原形的設計思想,指導新的設計.這是由實物逆向推理出設計思想的一種漸近過程。因此,逆向工程技術在這些領域中也具有重要...
現有的產品也好,模型也好,用專業的三維掃描儀進行高速精細的掃描(根據需要,同樣可以對其內部零件進行掃描)后,就能得到精確的產品三維數據,再導入到專門的軟件中就可以對這個模型數據進行編輯,進行再設計,然后把終的三維數據輸入到快速成型機器中,就可以制造出新產品的模型了,通過檢測后,各種數據就可以直接用于模具制作,進而生產產品,?這樣,新產品可以以更快捷的速度投放市場,贏得商機。例如,在飛機、汽車、工藝美術品和模具等行業,由于其結構以及表面曲線的復雜性,特別適宜用逆向方法進行設計。產品逆向設計一般在如下的情況下使用:(1)在沒有設計圖紙或者設計圖紙不完整,以及沒有CAD模型的情況下,需要...
逆向設計是近年來發展起來的消化、吸收和提高先進技術的一系列分析方法和應用技術的組合。它是以設計方法學為指導,以現代設計理論、方法、技術為基礎,運用各種專業人員的工程設計經驗、知識和創新思維,對已有新產品進行解剖、深化和再創造,是有設計的再設計。逆向工程的設計過程與傳統的設計過程是完全不同的。傳統的設計過程是:市場需求分析→設計要求→工程師的系列創造性地設計活動→設計成果。通過工程師的創造性勞動,根據產品總的功能要求,通過概念設計,以工程圖或CAD模型表示,并制定出加工方案,經檢查滿意后,利用各種設備和手段制造出產品來。而逆向設計的過程則是從已知事物的有關信息(包括實物、技術資料文件...
在舊產品改進中的應用在對舊產品改進時,有時并沒有零件的CAD模型,因此需要利用逆向工程技術建立產品的幾何模型,然后再利用傳統的CAD軟件對原設計進行改進。當要設計需要通過實驗測試才能定型的工件模型時,通常采用逆向工程的方法。比如航天航空領域,為了滿足產品對空氣動力學等要求,首先要求在初始設計模型的基礎上經過各種性能測試(如風洞實驗等)建立符合要求的產品模型,這類零件一般具有復雜的自由曲面外型,實驗模型將成為設計這類零件及反求其模具的依據。通過逆向工程方法對零件進行復制,以再現原產品或零件的設計意圖,并可進行產品的再創新設計。常州機械零件逆向造型哪里有測量數據預處理1、原因產品外形數...
逆向工程流程:三維掃描:用三維掃描儀對實物進行高精度三維測量,得到三維點云數據,輸出ASC及STL文件。曲面重構:利用Geomagic、Imageware、Rapidform、Copycad等逆向軟件和Catia、Pro/e、Ug等設計軟件讀入掃描數據,對其進行數據重構。數控加工:用三維軟件重構數據進行數控加工出成品。或快速成型加工:掃描儀得出STL數據直接進行快速成型加工。三維反求設備發展現狀:代反求設備:三坐標測量機。精度高、體積較大、采集速度慢、測量范圍受機械行程限制、設備維護成本高。第二代反求設備:激光掃描設備。投射線激光,采集速度慢、測量范圍受機械行程限制、掃描死角多,測...
在美學設計領域起到尤為重要的作用:在航空航天、汽車外形設計過程中采用真實比例的木雕或泥塑模型來評估設計產品的美學效果,或者通過計算機仿形設計技術設計產品模型,此時都需要用到逆向工程的設計方法;(4)修復破損的藝術品或缺乏供應的損壞零件等:此時不需要對整個零件原形進行復制,而是借助逆向工程技術抽取零件原形的設計思想,指導新的設計。這是由實物逆向推理出設計思想的一種漸近過程;(5)模具行業中的重要作用:因為在模具的制造中需要反復的進行試驗或修改模具參數,對已經符合要求的模具進行反推其數據,然后再制造出與其相同技術參數的模具來,這樣可以有效的提高模具制造的效率,降低模具制造的成本。逆向造型遵循:點→...
數據采集完成后,用戶可利用CAD軟件加快逆向工程的處理過程。在理想情況下,CAD軟件可用于:以任何格式輸進虛擬的幾何尺寸數據;處理采集到的點數據,有時甚至需要處理數億個點數據序列;通過修改和分析,處理產生的輪廓曲面;將幾何外形輸出到下一級處理過程中;分析幾何外形,估算整體外形與樣品的差異。重要的是,軟件能夠答應用戶以三維圖的方式顯示工件,它完整地定義了工件的外形,不再需要多個視角的投影圖,設計者可直接對曲面輪廓進行再加工,而加工工人可以利用電子模型加工工件。后處理軟件通過以下方式縮短逆向工程的時間:通過平滑連續的曲線網絡進步曲面的質量;省往了預備加工文件的時間;不需要原型;運用各種...
工業產品的傳統開發方式基本上都是根據市場的需求.先進行產品構思,確定產品的功能與技術指標,再進行各個組件的具體設汁、制造、組裝測試等。每個組件通常都保留有原始的CAD設計圖.這種開發模式被稱為“預定模式”,此類開發工程稱為“正向工程”。然而,隨著工業技術水平的提升和人民生活水準的提高,除了產品的質量、功能外,產品的幾何造型日益受到人們的重視,成為吸引消費者的優先。因此,外觀造型的優劣,直接影響產品的價格與其競爭力目前,在工業設計中,產品的外觀造型往往由設計師們先通過手工方式塑造出模型。例如:蠟模、木模、石膏模、塑料模等等。然后利用3D數字化測儀準確、快速地取得點云圖像,經過曲面構建...
測量數據預處理1、原因產品外形數據是通過坐標測量機來獲取的,一方面,無論是接觸式的數控測量機還是非接觸式的激光掃描機,不可避免地會引入數據誤差,尤其是尖銳邊和產品邊界附近的測量數據,測量數據中的壞點,可能使該點及其周圍的曲面片偏離原曲面。另外,由于激光掃描的應用,曲面測量會產生海量的數據點,這樣在造型之前應對數據進行精簡。2、包含內容壞點去除,點云精簡,數據插補,數據平滑,數據分割。測量數據預處理--壞點去除壞點又稱跳點,通常由于測量設備的標定參數發生改變和測量環境突然變化造成的,對于手動人工測量,還會由于誤操作是測量數據失真。壞點對曲線、曲面的光順性影響較大,因此測量數據預處理首先就是要去除...
UG逆向造型的一般步驟:1、測點與點的整理一般先由設計人員提出對曲面打點的要求,原則是在變化比較大的地方打點密一些,在平滑的地方打點疏一些。由于一般三坐標測量機的取點效率低于激光掃描儀,所以在零件測點時要給予考慮。除了掃描剖面、測分型線外,為了構畫的方便.測輪廓線等特征線也是必要的在點測點時。預先設定點的安放層.一邊測點。一邊整理。包括去誤點和缺陷點。注意同方向的剖面點應放在同一層里,分型線點、孔位點單獨放一層。輪廓線點也單獨放一層。2、連線連分型線點時.要盡量減小誤差且光順,因為分型線往往是產品的裝配結合線。連線要根據樣品的形狀、特征大致確定構面方法,從而確定所需要連線的線條。連...
在舊產品改進中的應用在對舊產品改進時,有時并沒有零件的CAD模型,因此需要利用逆向工程技術建立產品的幾何模型,然后再利用傳統的CAD軟件對原設計進行改進。當要設計需要通過實驗測試才能定型的工件模型時,通常采用逆向工程的方法。比如航天航空領域,為了滿足產品對空氣動力學等要求,首先要求在初始設計模型的基礎上經過各種性能測試(如風洞實驗等)建立符合要求的產品模型,這類零件一般具有復雜的自由曲面外型,實驗模型將成為設計這類零件及反求其模具的依據。逆向設計也可以提高產品的可靠性和可維護性。淮南零件逆向造型生產企業數字化測量優點.接觸式探頭發展已有幾十年,其機械結構和電子系統已相當成熟,故有較...
點云數據處理零件的點云數據采集是進行逆向工程的關鍵工作,是數據處理和模型重構的。采集的點云數據要求保證精度及其完整性。針對導向葉片造型復雜、曲面多的特點,分別采用工業藍光掃描測量、工業CT掃描測量、三坐標測量等方式,在短時間內獲得高質量復雜零件的點云數據。采用上述測量方式進行點云數據采集時,由于各種因素影響,在測量過程中可能存在各種“突變”現象,這些突變點不能真實反映被測零件的原始幾何特征,謂之“噪聲點”。為了消除初始點云數據噪聲對模型重構的影響,需將點云數據導入到逆向工程軟件GeomagicStudio中進行精簡、降噪、采樣、修補殘缺點云等處理。逆向設計中重建具有復雜曲面零件原型的CAD模型...
在美學設計領域起到尤為重要的作用:在航空航天、汽車外形設計過程中采用真實比例的木雕或泥塑模型來評估設計產品的美學效果,或者通過計算機仿形設計技術設計產品模型,此時都需要用到逆向工程的設計方法;(4)修復破損的藝術品或缺乏供應的損壞零件等:此時不需要對整個零件原形進行復制,而是借助逆向工程技術抽取零件原形的設計思想,指導新的設計。這是由實物逆向推理出設計思想的一種漸近過程;(5)模具行業中的重要作用:因為在模具的制造中需要反復的進行試驗或修改模具參數,對已經符合要求的模具進行反推其數據,然后再制造出與其相同技術參數的模具來,這樣可以有效的提高模具制造的效率,降低模具制造的成本。在進行新產品設計時...
現有的產品也好,模型也好,用專業的三維掃描儀進行高速精細的掃描(根據需要,同樣可以對其內部零件進行掃描)后,就能得到精確的產品三維數據,再導入到專門的軟件中就可以對這個模型數據進行編輯,進行再設計,然后把終的三維數據輸入到快速成型機器中,就可以制造出新產品的模型了,通過檢測后,各種數據就可以直接用于模具制作,進而生產產品,?這樣,新產品可以以更快捷的速度投放市場,贏得商機。例如,在飛機、汽車、工藝美術品和模具等行業,由于其結構以及表面曲線的復雜性,特別適宜用逆向方法進行設計。產品逆向設計一般在如下的情況下使用:(1)在沒有設計圖紙或者設計圖紙不完整,以及沒有CAD模型的情況下,需要...
逆向工程(又稱逆向技術),是一種產品設計技術再現過程,即對一項目標產品進行逆向分析及研究,從而演繹并得出該產品的處理流程、組織結構、功能特性及技術規格等設計要素,以制作出功能相近,但又不完全一樣的產品。逆向工程源于商業及領域中的硬件分析。其主要目的是,在不能輕易獲得必要的生產信息下,直接從成品的分析,推導出產品的設計原理。逆向工程是由高速三維激光掃描機對已有的樣品或模型進行準確、高速的掃描,得到其三維輪廓數據,配合逆向軟件進行曲向重構,并對重構的曲面進行在線精度分析、評價構造效果,終生成IGES(初始化圖形交換規范)或STL(標準模塊庫)數據,據此就能進行快速成型或CNC(計算機數...
解剖分析和產品逆向設計階段(1打,抽出機,離。如果大件解體要考慮可恢復原樣和通電測試要求。整機外殼的造型設計逆向以及包裝、安裝使用維護方面的實際逆向可交叉作業,單獨進行逆向分析。繪制整體結構圖、印刷電路板的布線圖、零部件的布局圖。按照實物繪制電路圖,若已收集到電路圖,要與實物核對有無修改,列出元器件清單。(2)展開分析工作。結構分析可考慮與工藝和材料結合進行。(3)測和解分,發現突的,根據其表現進行專題技術逆向,分析與逆向反復進行,找出專題技術與各個部分之間的聯系和關系,找到它所采取的具體措施。3、綜合和評價階段(1)結果面檢查,找出各部分結果的內在聯系,將逆向結果加以提煉、升華,...