逆向工程技術及其應用第一章

1、浙江工業(yè)職業(yè)技術學院浙江工業(yè)職業(yè)技術學院 模具教研室模具教研室 逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論快速成型制造技術（快速成型制造技術（RP&M RP&M ）就是借助計算機、激光、精密傳動和數(shù)控等現(xiàn)代手段，將計算機輔助設計（CAD)和計算機輔助制造(CAM）集成于一體，根據在計算機上構造的三維模型，能在很短時間內直接制造產品樣品，無須傳統(tǒng)的機械加工機床和模具。逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論層狀物體制造技術層狀物體制造技術（LOMLOM）選擇性激光燒結技術選擇性激光燒結技術（SLSSLS）光固化技術光固化技術（SLAS

2、LA）熔融沉積制造技術熔融沉積制造技術（FDMFDM）二、快速成型技術的分類及優(yōu)越性二、快速成型技術的分類及優(yōu)越性 按照使用的材料不同和零件的建造技術不同可分為多種工藝：按照使用的材料不同和零件的建造技術不同可分為多種工藝：逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論逆向工程系統(tǒng)逆向工程系統(tǒng)數(shù)字化及數(shù)據數(shù)字化及數(shù)據處理子系統(tǒng)處理子系統(tǒng)模型重構模型重構子系統(tǒng)子系統(tǒng)產品制造產品制造子系統(tǒng)子系統(tǒng)逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論本課程章節(jié)：本課程章節(jié)： 逆向工程測量系統(tǒng)逆向工程測量系統(tǒng)數(shù)據預處理數(shù)據預處理第四章第四章三維模型重建三維模型重建逆向工程常

3、用軟件逆向工程常用軟件緒論緒論快速成型技術快速成型技術逆向工程系統(tǒng)逆向工程系統(tǒng)緒論緒論逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論逆向工程的工作流程逆向工程的工作流程: :數(shù)據測量數(shù)據測量: :測量方法的分類測量方法的分類: :三坐標測量原理三坐標測量原理: :三坐標測量機的組成三坐標測量機的組成: :三坐標測量儀測量前的準備操作三坐標測量儀測量前的準備操作: :逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論TDVTDV掃描儀的基本組件掃描儀的基本組件: : 噪聲點噪聲點: :點云數(shù)據進行預處理的步驟點云數(shù)據進行預處理的步驟: :曲線擬合造型：曲線擬合造型

4、： ImagewareImageware軟件包括以下幾個模塊：軟件包括以下幾個模塊：逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論結構光法的基本原理結構光法的基本原理: :結構光法的優(yōu)點和缺點結構光法的優(yōu)點和缺點: : 3DSS3DSS三維掃描儀的功能三維掃描儀的功能: :3DSS3DSS三維掃描儀的系統(tǒng)三維掃描儀的系統(tǒng): :快速成型技術：快速成型技術：快速成型技術的分類：快速成型技術的分類：逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論第二節(jié)第二節(jié) 逆向工程的定義逆向工程的定義 也稱反求工程、反向工程，指對存在的實物模型和零件進行測量，根據測量結果重構CA

5、D模型的一個過程。該模型可以用于分析、修改、制造和檢驗等多種目的。逆向工程逆向工程( Reverse Engineering , RE )( Reverse Engineering , RE )第二節(jié)第二節(jié) 逆向工程的定義逆向工程的定義逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論逆向工程流程圖逆向工程流程圖實物或實物或模型模型數(shù)據數(shù)據測量測量點云數(shù)點云數(shù)據處理據處理CAD模模型重構型重構后續(xù)后續(xù)CAD/CAE/CAM/RP/RT操作操作產品產品逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論數(shù)據測量，即產品表面數(shù)字化，數(shù)據測量，即產品表面數(shù)字化，指通過特定的

6、測量設備和測量指通過特定的測量設備和測量方法，將物體的表面形狀轉換方法，將物體的表面形狀轉換成離散的幾何點坐標數(shù)據，在成離散的幾何點坐標數(shù)據，在此基礎上，就可以進行復雜曲此基礎上，就可以進行復雜曲面的建模、評價、改進和制造。面的建模、評價、改進和制造。 數(shù)據測量數(shù)據測量逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論實物數(shù)字化方法實物數(shù)字化方法接觸式接觸式非接觸式非接觸式觸發(fā)式觸發(fā)式連續(xù)式連續(xù)式光學式光學式非光學式非光學式三角形法三角形法結構光法結構光法激光干涉法激光干涉法計算機視覺法計算機視覺法 MRI測量法測量法 CT測量測量法法 超聲波法超聲波法 逐層切除測量法逐層切除測

7、量法逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論坐標測量原理坐標測量原理: : 將被測物體置于三坐標機的測量空間，可獲得將被測物體置于三坐標機的測量空間，可獲得被測物體上各測點的坐標位置，根據這些點的空間被測物體上各測點的坐標位置，根據這些點的空間坐標值，經計算可求出被測對象的幾何尺寸、形狀坐標值，經計算可求出被測對象的幾何尺寸、形狀和位置。和位置。逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論 三坐標測量機可分為主機、測頭、電氣系統(tǒng)三三坐標測量機可分為主機、測頭、電氣系統(tǒng)三大部分大部分. 三坐標測量儀的測量前的準備：三坐標測量儀的測量前的準備：（1 1）

8、校準探針）校準探針（2 2）工件找正）工件找正逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論掃描儀的基本組件掃描儀的基本組件控制機柜控制機柜掃描頭組件掃描頭組件數(shù)控轉臺數(shù)控轉臺-旋轉軸旋轉軸R花崗巖花崗巖操作臺操作臺、Y、Z軸運動組件軸運動組件計算機控制系統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論點云預處理點云預處理需在對點云數(shù)據進行三維數(shù)模重建前，對需在對點云數(shù)據進行三維數(shù)模重建前，對點云進行的一些必要處理。點云進行的一些必要處理。 點云預處理點云預處理多視點云的對齊、拼合多視點云的對齊、拼合點云過濾點云過濾 數(shù)據精簡數(shù)據精簡點云分塊點

9、云分塊逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論 噪聲點：噪聲點： 由于測量過程中受到各種人為和隨機由于測量過程中受到各種人為和隨機因素的影響而產生的，影響后續(xù)的模因素的影響而產生的，影響后續(xù)的模型重建及生成的模型質量的點。型重建及生成的模型質量的點。 逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論曲線擬合造型：曲線擬合造型： 將數(shù)據點通過插值或逼近擬合成曲線，再將數(shù)據點通過插值或逼近擬合成曲線，再利用造型工具，完成曲面造型，再通過延利用造型工具，完成曲面造型，再通過延伸、剪裁和過渡等曲面編輯，得到完整的伸、剪裁和過渡等曲面編輯，得到完整的曲面模型。曲面

10、模型。數(shù)字化設備數(shù)字化設備 采集數(shù)據采集數(shù)據數(shù)據預處理數(shù)據預處理曲線擬合曲線擬合曲面片重建曲面片重建曲面模曲面模型型實體模實體模型型下游應用下游應用基于曲線的模型重構過程基于曲線的模型重構過程逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論結構光法的基本原理：結構光法的基本原理：把一定模式的光源（如光柵）投影把一定模式的光源（如光柵）投影到被測件表面，受被測物體表面高到被測件表面，受被測物體表面高度的限制，光柵影線發(fā)生變形。利度的限制，光柵影線發(fā)生變形。利用二個鏡頭獲取不同角度的圖像，用二個鏡頭獲取不同角度的圖像，通過解調變形光柵影線，就可以得通過解調變形光柵影線，就可以得到被測表面的整幅圖像上像素的三到被測表面的整幅圖像上像素的三維坐標。維坐標。逆向工程技術及其應用逆向工程技術及其應用-第一章第一章 緒論緒論3DSS功能：功能： 自動標定自動標定參考點參考點識別與測量識別與測量點云掃描點云掃描多幅掃多幅掃描拼合描拼合3DSS(Three Dimensional sensing