|
逆向工程︱辅助设计︱产品设计
--------------------------------------------------------------------------------
传统的产品设计通常是设计师们利用自己的产品设计理念构建产品图纸,或者利用堆模的方式进行外形设计,
产品设计周期长,难度大,且容易导致开模失败,具有较大的风险。
【什么是逆向工程】
逆向工程是在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下,按照现有零件的实物模型(或称为零件原形),
利用各种数字化技术及CAD技术重新构造原形CAD模型的过程。
逆向工程流程示意图
【使用逆向工程设计的好处】
采用逆向工程设计,可以在产品开模前检验装配关系,保证开模成功,从而降低产品开发风险与成本。
逆向设计的流程示意:
产品样件 → 数据采集 → 数据处理CAD/CAE/CAM系统 → 模型重构 → 制造系统 → 新产品
逆向工程应用实例
使用三维扫描仪可直接获取零件的高精度三维数据,通过软件构造曲面或实体使之成为所需的三维数据模型,以便进行二次设计或者是直接加工。
【逆向工程的处理过程】
产品的逆向设计是指设计师对产品实物样件表面进行数字化处理(数据采集、数据处理),并利用可实现逆向三维造型设计的软件来重新构造实物的CAD模型(曲面模型重构),并进一步用CAD/CAE/CAM系统实现分析、再设计、数控编程、数控加工的过程。
在逆向设计中数据采集、数据处理、模型重构是产品造型设计逆向设计的三大关键环节。
1. 数据采集(样件的表面数字化)是进行产品逆向设计的第一步。一般而言。数据采集可由接触式与非接触式两种来实现。
接触式方法由于对物体的表面的颜色和光照没有要求。因此物体边界的测量相对精确,但对软质材料适应差且速度慢;而非接触式方式(以白光为媒介的非接触三维扫描仪在采集实物模型的表面资料时,采集速度快,可形成实物的三维“点云”资料。
2. 数据处理的结果将影响模型重构的质量。在此阶段一般应进行数据预处理、数据分块、数据光顺、三角化、数据优化、多视拼合、噪声滤波、拓扑建立、特征提取等工作。
模型重构方案目前主要有三种:
1)以B-Spline或NURBS曲面为基础的曲面构造法;
2)以三角Bezier曲面片为基础的曲面构造法;
3)以多面体面片为基础的曲面构造法。 |
|