幫你了解逆向工程

xnngae · 發(fā)表于 2006-6-24 11:37:24

我以前也很模糊

xnngae · 發(fā)表于 2006-6-24 11:38:11

概述
在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,，三維的幾何造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品及工模具的設(shè)計(jì),、方案評(píng)審、自動(dòng)化加工制造及管理維護(hù)各個(gè)方面,。我們從上游廠商接收的技術(shù)資料可能是各種數(shù)據(jù)類型的三維模型,，但是，由于各種原因,，我們所面對(duì)的可能并非CAD的模型,，而是實(shí)實(shí)在在的實(shí)物樣件，有時(shí),，甚至可能連一張可以參考的圖紙也不存在,，這就為我們?cè)诤罄m(xù)的工作中采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段和先進(jìn)的制造技術(shù)帶來(lái)了很大的障礙，我們必須通過(guò)各種測(cè)量手段及三維幾何建模方法,，將原有實(shí)物（產(chǎn)品原型或油泥模型）轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)上的三維數(shù)字模型,，在CAID與CAD領(lǐng)域，這就是所謂的逆向工程 (Reverse Engineering),。

逆向工作中一些應(yīng)該注意的問(wèn)題

做一個(gè)逆向工程的工作,，可能比做一個(gè)正向設(shè)計(jì)更具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)槟闳绻胱龀鲆粋€(gè)完美的產(chǎn)品,，首先必須盡量理解原有模型的設(shè)計(jì)思想,，在此基礎(chǔ)上還可能要修復(fù)或克服原有模型上存在的缺陷。從某種意義上看,，逆向也是一個(gè)重新設(shè)計(jì)的過(guò)程,。在開(kāi)始進(jìn)行一個(gè)逆向項(xiàng)目前，我們應(yīng)該仔細(xì)考慮以下一些要點(diǎn)：

模型的類型：

自由曲面,，汽車(chē),、摩托車(chē)的外覆蓋件，其它沖壓件,，玩具等
初等解析曲面 ── 平面,、圓柱面、圓錐面等組成的零件
模型的類型直接關(guān)系到我們建模時(shí)所選用的模塊或軟件,，對(duì)于自由曲面件必須采用具有方便調(diào)整曲線和曲面的模塊,，而對(duì)于初等解析曲面件，我們沒(méi)必要因?yàn)橛袦y(cè)量數(shù)據(jù)而用自由曲面去擬合一張顯然是平面或圓柱面的曲面,。模型要求的品質(zhì)：

A級(jí)曲面,，如汽車(chē)、摩托車(chē)的外覆蓋件
B級(jí)曲面,，如汽車(chē)的內(nèi)飾件,，大部分的塑料件
其他要求更低的曲面
模型要求的品質(zhì)也關(guān)系到對(duì)模塊的選用，比如對(duì)于A 級(jí)曲面,，就要求選用軟件必須具備方便和直接的曲面調(diào)整手段,，強(qiáng)大的曲面檢測(cè)功能，而且檢測(cè)結(jié)果必須是動(dòng)態(tài)的,，即曲面調(diào)整的同時(shí)檢測(cè)結(jié)果動(dòng)態(tài)更新,。當(dāng)然，工程上沒(méi)有百分之百的東西,，以汽車(chē)外表面的A 級(jí)曲面為例,，對(duì)二個(gè)面片之間的聯(lián)接誤差，主要大面：相切誤差應(yīng)為0,，而曲率誤差允許在0.1以內(nèi),；對(duì)于其它曲面相切誤差允許在10分以內(nèi)。

測(cè)量手段：

簡(jiǎn)單工具的手工測(cè)量
機(jī)械三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量的有序點(diǎn)數(shù)據(jù)
激光,、數(shù)字成像的三坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù),，既大批量、無(wú)序的點(diǎn)云數(shù)據(jù)
如需要比較精確的表達(dá)原始實(shí)物,，則采用激光,、數(shù)字成像測(cè)量方法比較方便，若只需要測(cè)量主要型線,，則用機(jī)械測(cè)量機(jī)比較合適,。

原有實(shí)物的品質(zhì)，測(cè)量數(shù)據(jù)的精度,，是否有噪音點(diǎn),，多次測(cè)量時(shí)的基準(zhǔn)如何考慮，誤差有多大,。如果原有實(shí)物的品質(zhì)較高,，測(cè)量數(shù)據(jù)精度也較高，則建立的曲面與測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)調(diào)整到比較小的數(shù)值,，例如對(duì)于比較好的汽車(chē)油泥模型,，調(diào)整后的誤差應(yīng)小與1.5－2毫米。
所建立模型的下游應(yīng)用領(lǐng)域,，僅僅是為了設(shè)計(jì),，還是為了模具、加工或分析,。
比如只做設(shè)計(jì),，則可不考慮一些工藝細(xì)節(jié),，如脫模斜度等。但如果要進(jìn)行加工和分析,，則模型必須完整,。如進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和加工，某些小圓角可以省略,，在加工時(shí)由刀具自動(dòng)帶出,。

PTC 公司可以提供的逆向工具

目前，PTC公司的產(chǎn)品中,，可以用于處理測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù),，并進(jìn)行逆向曲面設(shè)計(jì)的模塊有：ICEM Surf、Pro/DESIGNER (CDRS),、Pro/SCANTOOLS,，各具特點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域,。

ICEM Surf 是一個(gè)A 級(jí)自由曲面的構(gòu)造工具,，它的最主要特點(diǎn)是直接構(gòu)造曲面（無(wú)須先構(gòu)造曲線）和曲面質(zhì)量的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)（曲面調(diào)整中的曲面診斷結(jié)果動(dòng)態(tài)更新），汽車(chē),、摩托車(chē)外覆蓋件,，內(nèi)飾件等自由曲面用它來(lái)構(gòu)造是游刃有余。但最好有比較完整的測(cè)量數(shù)據(jù),，當(dāng)然ICEM Surf 也可以用于構(gòu)造曲面的設(shè)計(jì),。

ICEM Surf 還能把點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成三角形面片模型，可以用它來(lái)求任意截面線,、邊界線和特征線,，也可以用它來(lái)做快速成型或NC加工編程。但這個(gè)面并不是一個(gè)傳統(tǒng)意義上的曲面模型,。

　
Pro/DESIGNER (CDRS) 是一個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)的造型模塊,，主要用于概念設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是可以非常方便的調(diào)整各條型線,，從而得到設(shè)計(jì)師想要得到的結(jié)果,。用于逆向時(shí)，可以用在測(cè)量數(shù)據(jù)比較少,，僅有主要型線和邊界線的情況,，這實(shí)際上是一個(gè)部分的逆向，操作者逆向的主要是產(chǎn)品的造型思想,。　
Pro/SCANTOOLS 是一個(gè)完全集成于Pro/ENGINEER 實(shí)體建模中的逆向曲面構(gòu)建包,，2000i新版中的功能有很大的提高�,？梢越邮苡行螯c(diǎn)（測(cè)量線）,，也可以接受點(diǎn)云數(shù)據(jù),，可以用來(lái)構(gòu)建非A 級(jí)的自由曲面，一般的工業(yè)產(chǎn)品如電器產(chǎn)品,、一般的塑料件,、汽車(chē)內(nèi)飾件等均能應(yīng)用該模塊得到圓滿的解決。

　
對(duì)于由初等解析面構(gòu)成的零件,，可直接用Pro/ENGINEER 的實(shí)體及曲面一體化方案解決。當(dāng)然可以直接把測(cè)量數(shù)據(jù)作為造型的依據(jù),，但應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是我們逆向產(chǎn)品的目的是產(chǎn)品的功能而非具體的細(xì)小結(jié)構(gòu),。

在新世紀(jì)已經(jīng)開(kāi)始的今天，信息與技術(shù)飛速發(fā)展,，我們選擇的不僅僅是一個(gè)好的工具,，更重要的是一個(gè)完整的解決方案，還應(yīng)該選擇好的支持,、好的服務(wù),，選擇一個(gè)具有良好發(fā)展前景的合作伙伴。

老鷹 · 發(fā)表于 2006-6-24 11:42:23

一點(diǎn)一滴大俠：贊賞,，感謝,。

xnngae · 發(fā)表于 2006-6-24 11:46:32

老鷹哥哥老是欺負(fù)偶，偶是機(jī)械新手,，只想在做好工作的同時(shí),，大家一起學(xué)習(xí)進(jìn)步。

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