1 逆向工程的內容及其應用範圍

  隨著計算機技術逆向工程的發展,CAD技術已成為產品設計人員進行研究開發的重要工具,其中的三維造型技術已被制造業廣泛應用於產品及模具設計、方案評審、自動化加工制造及管理維護各個方面。在實際開發制造過程中,設計人員接收的技術資料可能是各種數據類型的三維模型,但很多時候,卻是從上游廠家得到產品的實物模型。設計人員需要通過一定的途徑,將這些實物信息轉化為CAD模型,這就應用到了逆向工程(Reverse Engineering)。所謂逆向工程技術,是指用一定的測量手段對實物或模型進行測量,根據測量數據通過三維幾何建模方法重構實物的CAD模型的過程。

  逆向工程技術與傳統的正向設計存在很大差別。而逆向工程則是從產品原型出發,進而獲取產品的三維數字模型,使得能夠進一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先進技術對其進行處理。

  一般來說,產品逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個方面,在工業領域的實際應用中,主要包括以下幾個內容:

  (1)新零件的設計,主要用於產品的改型或仿型設計。

  (2)已有零件的復制,再現原產品的設計意圖。

  (3)損壞或磨損零件的還原。

  (4)數字化模型的檢測,例如檢驗產品的變形分析、焊接質量等,以及進行模型的比較。

  逆向工程技術為快速設計和制造提供了很好的技術支持,它已經成為制造業信息傳遞的重要而簡潔途徑之一。

  而傳統的產品造型設計,一般是在市場調研,制定需求表之後,先展開平面簡圖的構思,形成稍微完整的方案之後,開始繪制三維簡圖,完全定型後再根據需要繪制效果圖、三視圖或制作簡易的模型。在造型設計的過程中,需要工程技術人員、產品造型人員與工人的通力合作,用樣品實物模型來表達設計者的構思,但對每一種方案都制作實物樣品,要付出大量的勞動,還存在著精度低、修改調整困難、設計周期長及成本費用高等問題。

  2 CAD技術應用於產品設計

  計算機技術的發展,帶來第三次技術革命浪潮,計算機輔助設計(computeraideddesign,簡稱CAD)技術則是計算機在工業領域應用中最為活躍的一支。它集數值計算、仿真模擬、幾何模型處理、圖形學、數據庫管理系統等方面的技術為一體,把抽像的、平面的、分離的設計對像具體化、形像化,它能夠通過“虛擬現實”技術把產品的形狀、材質、色彩,甚至加工過程淋漓盡致地表現出來,並能把產品的設計過程,通過數據管理,實現系統化、規範化,這正是工業設計與CAD技術必然結合的基礎所在。
 

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