湖州三维扫描逆向造型

    逆向工程存在的问题及前景:1、发展面向工程应用的测量系统，使之能高速、高精度的实现实物数字化，并能根据样件几何形状和后续应用选择测量方式及路径，能实现路径规划和自动测量。2、以数据点云隐含得特征和约束等几何信息的自动识别和推理为出发点，进一步研究复杂曲面离散数据点云的几何理解，建立基于特征的逆向建模的指导性图解，减少逆向工程CAD建模中的交互操作，降低设计人员的劳动强度。3、系统集成化程度低，有些系统只侧重与曲面的拟合，有些系统只侧重于与特定制造技术的结合，系统只包含简单几何数据，不符合现代设计制造的并行思想，这是有待改进的方向。4、研究基于特征分割和约束驱动的精确变形技术，提高逆向工程重建CAD模型的改型设计和创新设计能力。在模型精度评价上还没有决定性的进展,这方面的工作也比较少,在未来逆向工程研究中,这是需要深入研究的一方面。如何更好的完成大规模杂乱数据的高精确智能处理和快速精确完成曲面重构也是一直研究的热点。 点云数据除了具有几何位置以外，有的还有颜色信息。湖州三维扫描逆向造型

数字化测量优点.接触式探头发展已有几十年，其机械结构和电子系统已相当成熟，故有较高的准确性和可靠性。·接触式测量探头直接接触工作表面，与工件表面的反射特性、颜色及曲率关系不大。缺点·为了确定测量基准点而使用特殊的夹具，不同形状的产品可能会要求不同的夹具，因此导致测量费用较高。·球形的探头易因接触力造成磨损，为了维持测量精度，需要经常校正探头的直径，不当的操作还会损坏工件表面和探头。·测量数度较慢，对于工件表面的内形检测受到触发探头直径的限制。·对三维曲面的测量，探头测量到的点是探头的球心位置，欲求得物体真实外型需要对探头半径进行补偿，因而可能引入修正误差。湖州三维扫描逆向造型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、特征提取等工作。

    数据处理在该项技术运用中发挥着重要的作用，其涉及到了多个方面，数据重定位，在进行逆向工程设计阶段会使用较多的数据，如果单单靠一个坐标系测量还不足,通过对测量数据产生变化的称之为过噪声区间。假如没有及时的噪声源，会使得模型与实际不一致。采取人工清理噪音源、高斯滤波等等是比较普遍的方法。数据精简，测量数据过于繁杂，工程较大，而且数据量较大，假如出现同样的数据，不光处理较为繁琐，而且曲面结构的质量也无法保证，针对于这一种情况可以采取随机抽样、适当减小等措施，避免这一问题出现。数据插补，通过使用区域分布点的信息插值残缺部位的坐标点，在很大程度上可以呈现出模型的数据信息，如图1所示，零件应先经过数据测量与采集，再进行数据预处理，确定CAD重建模型，CAM需生成NC文件，经过模具加工，才能使得模具成型，但有一个前提，必须满足量产复制的要求。以某款Porsche汽车模型采取车身逆向造型设计为例，都应对数据进行采集与处理，然后进行多边形的补缀与完善，针对于轮廓线还应探索编辑，注重分析曲面的重建构造，曲面产生的偏差需要仔细的研究与分析，不足的地方应及时的修改，比较大限度的能够满足CAD汽车车身曲面模型。

    工业产品的传统开发方式基本上都是根据市场的需求.先进行产品构思，确定产品的功能与技术指标，再进行各个组件的具体设汁、制造、组装测试等。每个组件通常都保留有原始的CAD设计图.这种开发模式被称为“预定模式”，此类开发工程称为“正向工程”。然而，随着工业技术水平的提升和人民生活水准的提高，除了产品的质量、功能外，产品的几何造型日益受到人们的重视，成为吸引消费者的优先。因此，外观造型的优劣，直接影响产品的价格与其竞争力目前，在工业设计中，产品的外观造型往往由设计师们先通过手工方式塑造出模型。例如:蜡模、木模、石膏模、塑料模等等。然后利用3D数字化测仪准确、快速地取得点云图像，经过曲面构建、编辑、修整后，再导入一般的CAD/CAM系统。再由CAD/CAM计C加工路径，通过CNC加工设备制作出模具。也可先以快速原型机将样品模型制作出来，然后再以快速模具进行产品生产这种方式称为逆向造型。此类工程也被称作“反求工程”或“逆向工程”。目前已广泛应用于汽车、家电、玩具、艺术品等许多产品的开发设计中，也经常用来对某一产品进行仿制、复制。逆向造型的特点是能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件。逆向造型遵循:点一面一体的~一般原则。 逆向造型遵循：点→线→面→体的一般原则。

    解剖分析和产品逆向设计阶段(1打，抽出机，离。如果大件解体要考虑可恢复原样和通电测试要求。整机外壳的造型设计逆向以及包装、安装使用维护方面的实际逆向可交叉作业，单独进行逆向分析。绘制整体结构图、印刷电路板的布线图、零部件的布局图。按照实物绘制电路图，若已收集到电路图，要与实物核对有无修改，列出元器件清单。(2)展开分析工作。结构分析可考虑与工艺和材料结合进行。(3)测和解分，发现突的，根据其表现进行专题技术逆向，分析与逆向反复进行，找出专题技术与各个部分之间的联系和关系，找到它所采取的具体措施。3、综合和评价阶段(1)结果面检查，找出各部分结果的内在联系，将逆向结果加以提炼、升华，归结出原设计思想系统的组成和特点。(2)根据逆向结果与同类型产品相比较，做出技术经济评价，提出该产品的优点和存在的问题。 采用3D激光扫描仪对3D资料进行采集与整理，可获得较为完整的资料资料， 经综合整理后再加以整理。徐州机械零件逆向造型生产企业

逆向设计可以有效节省时间和成本。湖州三维扫描逆向造型

    逆向工程技术并不是孤立的，它和丈量技术、CAD/CAM技术有着千丝万缕的联系。从理论角度分析，逆向工程技术能按照产品的丈量数据建立与现有CAD/CAM系统完全兼容的数字模型，这是逆向工程技术的目标。但凭借目前人们所把握的技术，包括工程上的和理论上的（如曲面建模理论），尚无法满足这种要求。特别是针对目前比较流行的大规模“点云”数据建模，更是远没有达到直接在CAD系统中应用的程度。“点云”数据的采集有两种方法：一种是使用三坐标丈量机对零件表面进行探测，另一种是使用激光扫描仪对零件表面进行扫描。采集到的数据经过CAD/CAM软件处理后，可以获得零件的数字化模型和用于加工的CNC程序。图2所示为使用激光扫描仪丈量的摩托车发动机砂型排气道点云图。 湖州三维扫描逆向造型