《逆向工程教案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《逆向工程教案（56頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、逆 向 工 程 逆 向 工 程 : 簡 單 的 講 就 是 對 現 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 產 品 設計 的 并 行 工 程 。 增 加 產 品 設 計 的 一 次 成 功 率 ， 從 而縮 短 周 期 ， 降 低 成 本 ， 減 少 風 險 ， 提 高 質

2、量 ， 增 強企 業(yè) 競 爭 力 。 逆 向 工 程 的 定 義 逆 向 工 程 顧 名 思 義 ， 就 是 反 其 道 而 行 ， 針 對 一現 有 的 樣 品 ,利 用 3 數 字 化 測 量 儀 器 準 確 、 快 速 地 將其 輪 廓 坐 標 量 得 ,并 進 行 三 維 曲 面 重 構 ,編 輯 修改 后 ,傳 至 一 般 的 / 系 統(tǒng) ,再 由 產生 刀 具 的 加 工 路 徑 送 至 加 工 設 備 制 作 所 需的 模 具 ,或 者 送 到 快 速 成 型 機 ( )將 樣 品 制 作 出 來 。 逆向工程流程 應 用 范 圍 逆 向 工 程 應 用 領 域 相 當 廣 泛

3、， 有 模 具 制 造 業(yè) 、 玩具 業(yè) 、 游 戲 業(yè) 、 電 子 業(yè) 、 鞋 業(yè) 、 高 爾 夫 球 業(yè) 、 藝 術 業(yè) 、醫(yī) 學 工 程 及 產 品 造 型 設 計 等 方 面 。 整 車 保 險 杠 車 門引 擎 蓋 汽 車 座 椅汽 車 工 業(yè) 3C產 品CPU風 扇 手 機 掌 上 電 腦 鍵 盤 運 動 用 品 、 鞋 類運 動 頭 盔 高 爾 夫 球 頭 楦 頭 鞋 底 醫(yī) 學 Head Teeth 消 費 性 產 品 研 發(fā) 的 一 般 過 程 由 于 加 工 設 備 的 不 斷 創(chuàng) 新 ,新的 工 藝 往 往 導 至 產 品 外 形 多 樣 化與 個 性 化 ! 在 形 狀

4、 逆 向 過 程 中 常 用 的 設 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Geomagic, Polyworks,Rapidform2.高 階 曲 面Imageware,i-deas.3.設 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/e

5、 Catia. 逆 向 造 型 的 常 見 問 題 1、 特 征 (Feature) 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 特 征 _根 特 征 (Base Feature)設 計 作 出 零 件 的 毛 坯 形 狀 。3、 詳 細 設 計 (利 用 Form Fe

6、ature:+/-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 部 形 狀 。4、 細 節(jié) 設 計 (利 用 Feature Operation) 倒 圓 角 、 斜 角 ， 各 類 孔 系 ， 各 類 溝 槽 曲 面 造 型 的 學 習 方 法 1.應 學 習 必 要 的 基 礎 知 識 ， 包 括 自 由 曲 線 （ 曲 面 ） 的 構 造 原 理 。這 對 正 確 地 理 解 軟 件 功

7、能 和 造 型 思 路 是 十 分 重 要 的 ， 所 謂 “ 磨 刀 不誤 砍 柴 功 ” 。 不 能 正 確 理 解 也 就 不 能 正 確 使 用 曲 面 造 型 功 能 ， 必 然給 日 后 的 造 型 工 作 留 下 隱 患 ， 使 學 習 過 程 出 現 反 復 。 其 實 ， 曲 面 造型 所 需 要 的 基 礎 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 . 2.要 針 對 性 地 學 習 軟 件 功 能 。 這 包 括 兩 方 面 意 思 ： 一 是 學 習 功 能切 忌 貪 多 ， 一 個 C

8、AD/CAM軟 件 中 的 各 種 功 能 復 雜 多 樣 ， 初 學 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 部分 ， 完 全 沒 有 必 要 求 全 。 對 于 一 些 難 得 一 用 的 功 能 ， 即 使 學 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 重 點 學 習 ， 真 正 領 會 其 基 本 原 理 和 應 用 方 法 ， 做 到 融 會 貫 通 . 曲 面 造 型 的 學 習 方 法 3.重 點 學 習 造 型 基

9、 本 思 路 。 造 型 技 術 的 核 心 是 造 型 的 思 路 ，而 不 在 于 軟 件 功 能 本 身 。 大 多 數 CAD/CAM軟 件 的 基 本 功 能 大 同 小異 ， 要 在 短 時 間 內 學 會 這 些 功 能 的 操 作 并 不 難 ， 但 面 對 實 際 產 品時 卻 又 感 到 無 從 下 手 ， 這 是 許 多 自 學 者 常 常 遇 到 的 問 題 。 這 就 好比 學 射 擊 ， 其 核 心 技 術 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

10、 種 CAD/CAM軟 件 都 能 成 為 造 型 高 手 。 4.應 培 養(yǎng) 嚴 謹 的 工 作 作 風 ， 切 忌 在 造 型 學 習 和 工 作 中 “ 跟 著 感覺 走 ” ， 在 造 型 的 每 一 步 驟 都 應 有 充 分 的 依 據 ， 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

11、 度 較 慢 ， 耗 時 較長 。掃 描 方 式 為 線 掃 描 ， 需 要 多 條掃 描 程 序 。塑 料 件 、 橡 膠 件 、 薄 壁 件 等 類 型 的 工 件 在 測 量 時 會 出 現 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

12、 償 逆 向 工 程 -終 止 特 征 類 型 PC-DMIS使 用 特 征 元 素 控 制 掃描 終 止 ， 當 測 針 通 過 終 止 元素 一 定 次 數 時 ， 掃 描 停 止 。 用 來 控 制 掃 描 停 止 位 置 的 特征 可 以 是 下 列 特 征 的 任 意 一個 ： 點 （ 球 ） 由 位 置 、 矢 量 、 半徑 、 通 過 次 數 定 義 ； 平 面 由 位 置 、 法 矢 方 向 、通 過 次 數 定 義 ； 且 該 平 面為 無 限 大 ， 沒 有 邊 界 平 面 ； 圓 柱 由 位 置 、 矢 量 、 直徑 、 通 過 次 數 定 義 。 1 2D1 2D1 2

13、D 逆 向 工 程 -掃 描 終 止 通 過 次 數點 特 征 終 止通 過 1 通 過 2 面 特 征 終 止 控 制 面 特 征終 止 面 特 征通 過 1 通 過 2 逆 向 工 程 -曲 面 的 分 區(qū) 及 邊 界 例 1.曲 面 掃 描 的 邊 界 最 少 由 4個 點定 義 。 逆 向 工 程 -曲 面 的 分 區(qū) 及 邊 界 例 2.曲 面 掃 描 的 邊 界 由 5個 點 定 義 。 逆 向 工 程 -曲 面 的 分 區(qū) 及 邊 界 例 3.邊 界 點 的 先 后 順 序 ， 應 在 掃 描前 予 以 考 慮 ， 應 該 選 擇 合 適 的 邊 界點 順 序 ， 否 則 就 會

14、 丟 失 片 區(qū) ； 按 照 圖 1和 圖 2的 設 置 進 行 掃 描 ，均 可 以 完 成 掃 描 。 按 照 圖 3進 行 掃 描 ， 會 出 現 數 據丟 失 。 速 度 、 密 度 對 掃 描 結 果 的 影 響Scan speed 0.5 mm/s, Scan offset 0.2 mm, Normal ParameterScan speed 1 mm/s, Scan offset 0.2 mm, Normal ParameterScan speed 2 mm/s, Scan offset 0.2 mm, Normal Parameter Scan Speed 0.5 mm/s,

15、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 Parameters Stylus 1X51 mm 如 何 采 集 點 云 在 采 集 點 云 時 ,我 們 首 先 要 了 解 工 件 的 用 途 ,設 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 某 種

16、 功 能 ,對 于 注 重 表 面質 量 的 區(qū) 域 ,我 們 要 對 面 的 構 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 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 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

17、集 點 云 如 何 采 集 點 云 通 過 設 計 軟 件 的 統(tǒng) 一 偏置 ,準 確 的 得 到 復 雜 形 狀 ,是 否 比 你 想 象 的 要 簡 單呢 ? 工件曲面構成 如 右 圖 ,這 個 工件 實 際 上 是 由 四張 曲 面 加 一 個 旋轉 體 構 成 . 大 葉 片 的 正 反 面 小 葉 片 的 正 反 面 中 間 一 個 旋 轉 體 工件曲面構成 仔 細 分 析 工件 曲 面 的 構成 ,是 你 測繪 前 必 做 的過 程 工件曲面構成沒 有 目 的 測 繪 將 會 給 設 計 人 員 帶 來 困 惑 案 例 11.點 云 的 獲 得 .2.點 云 的 提 取3.線 的

18、構 成4.面 的 構 成 .5.工 程 圖 的 輸 出 相對坐標系與絕對坐標系 在 設 計 軟 件 中 為 了 設 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 計 過 程 中 也 很 有 幫 助 ,如 拔 模 分 析 ,投影 ,等 曲線 曲線 曲線構成與分析 由 于 曲 線 是 構 成 曲 面 過 程 中 的 關 健 元 素 ,所 以 曲 線

19、的 質 量 是至 關 重 要 的 !一 般 來 講 曲 線 越 光 順 那 么 其 曲 率 梳 越 流 暢 曲線構成與分析 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 成 樣 條 線由 兩 段 圓 弧 橋 接 而 成 一 條 樣 條 線缺 點 :構 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 建 的 漂 亮 與 否

20、 直 接 關 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 系 ,只與 生 成 曲 面 的 曲 線 相 關 ,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 系 曲面 在 構 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 對 齊 弧 長 對 齊 曲面 通 過 曲 面 分 析 ,我 們 可 以 了 解 你 構 建 曲 面 的 質 量1.相 交 2.相 切 3.曲 率

21、連 續(xù) 曲面-分模面 在 注 塑 與 壓 注 成 型 的 產 品 中 ,分 模 面 決 定 了 你 的 模 具 對 開的 情 況 ,影 響 著 產 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 品 拔 模 角 過 少 ,將 會 影 響 工 件 脫 模 ,或頂 出 時 會 把 工 件 給 頂 壞 建 模 過 程 的 小 技 巧1.先 構 大 面 ,盡 量 做 到 最 大 . 建 模 過 程 的 小 技 巧2.對 于 復 雜 曲 面 盡 量 用 非 參 方 式 建 模 . 建 模 過 程 的 小 技 巧 3)倒 圓 角 時 1、 先 大 后 小 2、 先 少 后 多 3、 同 類 型 的 邊 一 起 倒 4、 先 支 路 后 干 路 建 模 過 程 的 小 技 巧4.先 難 后 易 建 模 過 程 的 小 技 巧5.消 失 面 用 橋 接 建 模 過 程 的 小 技 巧5.圓 角 倒 不 過 切 四 邊 建 模 過 程 的 小 技 巧6.最 小 半 徑 常 分 析