逆向工程技術(shù)和應(yīng)用課件

逆向工程技術(shù)及其應(yīng)用

逆向工程技術(shù)及其應(yīng)用

什么是逆向工程一、逆向工程技術(shù)1、2、3、4、5、6、逆向工程技術(shù)發(fā)展展望逆向工程流程逆向工程軟件介紹產(chǎn)品制造技術(shù)介紹逆向工程應(yīng)用什么是逆向工程一、逆向工程技術(shù)1、逆向工程流程逆向工程軟件介20世紀(jì)60年代，日本為了恢復(fù)和振興經(jīng)濟(jì)，提出科技興國(guó)和大力發(fā)展制造業(yè)的方針：“一代引進(jìn)，二代國(guó)產(chǎn)化，三代改進(jìn)出口，四代占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)”，并對(duì)機(jī)床、汽車(chē)、電子、光學(xué)設(shè)備和家電等行業(yè)的發(fā)展給予優(yōu)惠政策。日本政府和企業(yè)普遍認(rèn)為對(duì)別國(guó)先進(jìn)產(chǎn)品和先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收、改進(jìn)和挖潛，是自身發(fā)展的一條捷徑。觀(guān)點(diǎn)很快被事實(shí)驗(yàn)證，由此引發(fā)了逆向設(shè)計(jì)（ReverseDesign）的概念。1、什么是逆向工程20世紀(jì)60年代，日本為了恢復(fù)和振興經(jīng)濟(jì)，1、什么是逆向工程

明確提出逆向工程（ReverseEngineering）這個(gè)術(shù)語(yǔ)并作為一門(mén)學(xué)問(wèn)和實(shí)用技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究則是近30年的事情。

20世紀(jì)80年代初分別由美國(guó)3M公司、日本名古屋工業(yè)研究所以及美國(guó)UVP公司提出。

1、什么是逆向工程明確提出逆向工程（Rever1、什么是逆向工程逆向工程發(fā)展至今，已經(jīng)成為世界各國(guó)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)中不可缺少的手段和重要策略之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，各國(guó)70%以上的技術(shù)源于國(guó)外，逆向工程作為掌握、改進(jìn)和發(fā)展技術(shù)的一種手段，可使產(chǎn)品研制周期縮短40%以上，從而極大地提高了生產(chǎn)率。逆向工程的實(shí)際應(yīng)用為許多企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了生機(jī)，進(jìn)而為創(chuàng)新設(shè)計(jì)和各種新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)奠定了良好基礎(chǔ)。1、什么是逆向工程逆向工程發(fā)展至今，已經(jīng)成為

逆向工程(ReverseEngineering）以設(shè)計(jì)方法學(xué)為指導(dǎo)，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、方法、技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用各種專(zhuān)業(yè)人員的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和創(chuàng)新思維，對(duì)已有產(chǎn)品進(jìn)行解剖、深化和再創(chuàng)造，這就是逆向工程的含義?？梢哉f(shuō)，逆向設(shè)計(jì)是對(duì)已有設(shè)計(jì)的再設(shè)計(jì)，其中再創(chuàng)造是逆向設(shè)計(jì)的靈魂。

在實(shí)際操作中，用一定的測(cè)量手段對(duì)實(shí)物或模型進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)三維幾何建模方法重構(gòu)實(shí)物的CAD模型的過(guò)程，是一個(gè)從樣品生成產(chǎn)品數(shù)字化信息模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的全過(guò)程。1、什么是逆向工程逆向工程(ReverseEngineering）正向工程是泛指按常規(guī)的從概念(草圖)設(shè)計(jì)到具體模型設(shè)計(jì)再到成品的生產(chǎn)制造過(guò)程。逆向工程常指從現(xiàn)有模型(產(chǎn)品樣件、實(shí)物模型等)經(jīng)過(guò)一定的手段轉(zhuǎn)化為概念模型和工程設(shè)計(jì)模型乃至成品的過(guò)程。概念設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)CAD數(shù)模模具成品數(shù)據(jù)獲取CAD數(shù)模模具成品a)正向工程b)逆向工程實(shí)物樣件1、什么是逆向工程正向工程是泛指按常規(guī)的從概念(草圖)設(shè)計(jì)到具體模型設(shè)計(jì)再到成數(shù)字化測(cè)量量CAD模型重構(gòu)二維圖樣、技術(shù)文檔仿制改制產(chǎn)品CAD/CAE系統(tǒng)CAM系統(tǒng)快速成型RP產(chǎn)品樣本件模具PDM系統(tǒng)實(shí)物樣件新產(chǎn)品逆向工程流程2、逆向工程流程數(shù)字化測(cè)量量CAD模型重構(gòu)二維圖樣、技術(shù)文檔仿制改制產(chǎn)品CA2、逆向工程流程實(shí)物樣件數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)預(yù)處理曲面重構(gòu)簡(jiǎn)單流程圖2、逆向工程流程實(shí)物樣件數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)預(yù)處理曲面重構(gòu)簡(jiǎn)單流程圖2.1數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集是逆向工程建模的第一步，它是用一定的設(shè)備對(duì)實(shí)物進(jìn)行測(cè)量來(lái)獲取實(shí)物的表面數(shù)據(jù)(有時(shí)也包括內(nèi)部數(shù)據(jù))。測(cè)量的方法有很多，如圖所示：測(cè)量設(shè)備接觸式非接觸式機(jī)械手三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x基于光學(xué)基于磁學(xué)基于聲學(xué)三角幾何測(cè)量法干涉法圖像分析法光速測(cè)距法結(jié)構(gòu)化光照法2.1數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集是逆向工程建模的第一步，它是用一定的設(shè)2022/11/111測(cè)量設(shè)備接觸式測(cè)量非接觸式測(cè)量2022/10/2311測(cè)量設(shè)備接觸式測(cè)量非接觸式測(cè)量數(shù)字獲取方法數(shù)字獲取方法2022/11/113測(cè)量方法的比較優(yōu)點(diǎn)接觸式探頭發(fā)展已有幾十年，其機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子系統(tǒng)已相當(dāng)成熟，故有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。接觸式測(cè)量探頭直接接觸工作表面，與工件表面的反射特性、顏色及曲率關(guān)系不大。缺點(diǎn)為了確定測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)而使用特殊的夾具，不同形狀的產(chǎn)品可能會(huì)要求不同的夾具，因此導(dǎo)致測(cè)量費(fèi)用較高。球形的探頭易因接觸力造成磨損，為了維持測(cè)量精度，需要經(jīng)常校正探頭的直徑，不當(dāng)?shù)牟僮鬟€會(huì)損壞工件表面和探頭。測(cè)量數(shù)度較慢，對(duì)于工件表面的內(nèi)形檢測(cè)受到觸發(fā)探頭直徑的限制。對(duì)三維曲面的測(cè)量，探頭測(cè)量到的點(diǎn)是探頭的球心位置，欲求得物體真實(shí)外型需要對(duì)探頭半徑進(jìn)行補(bǔ)償，因而可能引入修正誤差。接觸式測(cè)量2022/10/2313測(cè)量方法的比較優(yōu)點(diǎn)接觸式探頭發(fā)2022/11/114測(cè)量方法的比較優(yōu)點(diǎn)不必作半徑補(bǔ)償，因?yàn)榧す夤恻c(diǎn)位置就是工件表面的位置。測(cè)量數(shù)度非?？?，不必像接觸式探頭那樣逐點(diǎn)進(jìn)出測(cè)量。軟工件、薄工件、不可接觸的高精密工件可直接測(cè)量。缺點(diǎn)測(cè)量精度較差，因接觸式探頭大多使用光敏位置探測(cè)器來(lái)檢測(cè)光點(diǎn)位置，目前其精度仍不夠。因非接觸式探頭大多是接收工件表面的反射光或折射光，易受工件表面反射特性的影響，如顏色、曲率等。非接觸式測(cè)量只做工件輪廓坐標(biāo)點(diǎn)的大量取樣，對(duì)邊線(xiàn)處理、凹孔處理以及不連續(xù)形狀的處理較困難。非接觸式測(cè)量2022/10/2314測(cè)量方法的比較優(yōu)點(diǎn)不必作半徑補(bǔ)償，……數(shù)據(jù)格式模型重建方法：等值面抽取(MC)算法、徑向基函數(shù)(RBF)算法及德洛內(nèi)三角化(DT)等……數(shù)據(jù)格式模型重建方法：等值面抽取(MC)算法、徑向基函數(shù)3D重建流程3D重建流程2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理在數(shù)據(jù)采集階段，幾乎所有的測(cè)量方式、測(cè)量系統(tǒng)在測(cè)量過(guò)程中都不可避免地存在誤差。對(duì)于大型或復(fù)雜的零件我們也不得不進(jìn)行多次掃描。這樣就需要對(duì)采集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行拼合處理。由光學(xué)方法得到的極為密集的測(cè)量數(shù)據(jù)稱(chēng)為“點(diǎn)云”，對(duì)于點(diǎn)云我們也要做必要的精簡(jiǎn)處理。數(shù)據(jù)的預(yù)處理是十分必要的。對(duì)于點(diǎn)云的預(yù)處理主要包括以下幾個(gè)方面：去除雜點(diǎn)數(shù)據(jù)拼合數(shù)據(jù)細(xì)分及精簡(jiǎn)2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理在數(shù)據(jù)采集階段，幾乎所有的測(cè)量方式、測(cè)量去除噪聲受掃描設(shè)備和環(huán)境因素的影響，掃描以后得到的點(diǎn)云會(huì)存在大量的噪聲點(diǎn)，這些噪聲點(diǎn)會(huì)干擾我們后繼工作的展開(kāi)，所以在進(jìn)行曲面重構(gòu)之前要把這些噪聲點(diǎn)去除。噪聲就是表面高頻小凸起等細(xì)小結(jié)構(gòu)。去除噪聲也稱(chēng)為網(wǎng)格光順去除噪聲受掃描設(shè)備和環(huán)境因素的影響，掃描以后得到的點(diǎn)云會(huì)存在新的網(wǎng)格點(diǎn)等于鄰域點(diǎn)的平均坐標(biāo)值，循環(huán)遞歸可以有效去除噪聲，改善網(wǎng)格三角片形狀，且不會(huì)改變模型拓?fù)?。網(wǎng)格光順技術(shù)新的網(wǎng)格點(diǎn)等于鄰域點(diǎn)的平均坐標(biāo)值，循環(huán)遞歸可以有效去除噪聲，網(wǎng)格光順技術(shù)缺點(diǎn)：鄰域點(diǎn)權(quán)值均等，與實(shí)際不符。導(dǎo)致過(guò)渡光順，模型尖邊特征也會(huì)模糊……網(wǎng)格光順技術(shù)缺點(diǎn)：鄰域點(diǎn)權(quán)值均等，與實(shí)際不符。網(wǎng)格光順技術(shù)改進(jìn)：修改鄰域權(quán)值，可有效光順模型，同時(shí)保留特征。然而，如何確定權(quán)值是難點(diǎn)，此外，噪聲和小的尖特征也難以區(qū)別……從左至右：原始模型，噪聲模型，光順模型網(wǎng)格光順技術(shù)改進(jìn)：修改鄰域權(quán)值，可有效光順模型，同時(shí)保數(shù)據(jù)拼合受激光掃描儀的限制，很多零件是不能一次就采集全所有數(shù)據(jù)的，多次掃描后每塊點(diǎn)云的坐標(biāo)都發(fā)生了變化，數(shù)據(jù)拼合就是把它們統(tǒng)一在一個(gè)坐標(biāo)系下。數(shù)據(jù)拼合受激光掃描儀的限制，很多零件是不能一次就采集全所有數(shù)2022/11/123數(shù)據(jù)插補(bǔ)由于實(shí)物拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及測(cè)量機(jī)的限制，一方面在實(shí)物數(shù)字化時(shí)會(huì)存在一些探頭無(wú)法測(cè)到的區(qū)域，另一種情況則是實(shí)物零件中存在表面凹邊、孔及槽等，使曲面出現(xiàn)缺口，這樣在造型時(shí)就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)空白現(xiàn)象，影響曲面的逆向建模。目前應(yīng)用于逆向工程的數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法主要有實(shí)物填充法插值補(bǔ)充法軟件算法2022/10/2323數(shù)據(jù)插補(bǔ)由于實(shí)物拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及測(cè)量機(jī)的數(shù)據(jù)插補(bǔ)數(shù)據(jù)插補(bǔ)網(wǎng)格細(xì)分----簡(jiǎn)單粗糙的多邊形表面變成光滑曲面的表面。算法來(lái)源---“切角”；理論依據(jù)：Beizer及樣條曲面數(shù)據(jù)細(xì)分及簡(jiǎn)化網(wǎng)格細(xì)分----簡(jiǎn)單粗糙的多邊形表面變成光滑曲面的表面。數(shù)據(jù)多邊形粗糙表面----光順表面多邊形粗糙表面----光順表面細(xì)分技術(shù)應(yīng)用(98’Sig會(huì)議)：

--Geri的手和頭

--服裝

--領(lǐng)帶和鞋細(xì)分技術(shù)應(yīng)用(98’Sig會(huì)議)：類(lèi)似細(xì)分技術(shù)的逆運(yùn)算：復(fù)雜表面----盡量保留特征的簡(jiǎn)化表面。----掃描越精細(xì)，模型數(shù)據(jù)越大，處理、傳送不方便。數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化類(lèi)似細(xì)分技術(shù)的逆運(yùn)算：復(fù)雜表面----盡量保留特征的簡(jiǎn)化表面算法—在網(wǎng)格中尋找不重要的點(diǎn)、邊和面，去掉它們。難點(diǎn)是如何確定重要性權(quán)值。數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化算法—在網(wǎng)格中尋找不重要的點(diǎn)、邊和面，去掉它們。難點(diǎn)是如何確在不損失模型特征的情況下對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行有效的精簡(jiǎn)可以大大的提高工作效率數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)前點(diǎn)云數(shù)為323315點(diǎn)數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)后點(diǎn)云數(shù)為104748點(diǎn)精簡(jiǎn)前精簡(jiǎn)后數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化在不損失模型特征的情況下對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行有效的精簡(jiǎn)可以大大的提高工遞進(jìn)網(wǎng)格----網(wǎng)格簡(jiǎn)化又一個(gè)應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)傳輸顯示。數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化遞進(jìn)網(wǎng)格----網(wǎng)格簡(jiǎn)化又一個(gè)應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)傳輸顯示。數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化在3D剛體運(yùn)動(dòng)中，形狀特征線(xiàn)保持不變，這是形狀識(shí)別、匹配和分割等網(wǎng)格形狀處理操作的基礎(chǔ)；此外，掃描技術(shù)的發(fā)展使得獲取數(shù)據(jù)愈來(lái)愈精細(xì)，為特征分析提供了可能。特征分析及編輯在3D剛體運(yùn)動(dòng)中，形狀特征線(xiàn)保持不變，這是形狀識(shí)別、匹配和分模型表面特征通常對(duì)用凹凸不平的幾何元素。即高曲率部分。----離散表面近似計(jì)算曲率：1.曲率公式離散化；2.擬合局部網(wǎng)格點(diǎn)，得到一個(gè)近似曲面。特征分析及編輯問(wèn)題：精度難以保證，容易誤檢測(cè)或漏檢測(cè)。模型表面特征通常對(duì)用凹凸不平的幾何元素。即高曲率部分。特征分2022/11/134數(shù)據(jù)分割數(shù)據(jù)分割是根據(jù)組成實(shí)物外形曲面的子曲面類(lèi)型，將屬于同一子曲面類(lèi)型的數(shù)據(jù)成組，這樣全部數(shù)據(jù)將劃分成代表不同曲面類(lèi)型的數(shù)據(jù)域，為后續(xù)的曲面模型重建提供方便。。常用方法：用戶(hù)定義交互分割自動(dòng)分割測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)分割擬合29個(gè)二次曲面2022/10/2334數(shù)據(jù)分割數(shù)據(jù)分割是根據(jù)組成實(shí)物外形曲數(shù)據(jù)分割數(shù)據(jù)分割3、逆向工程軟件介紹SDRC公司的ImageWaresurfacerRaindropGeomagic公司的GeomagicEDS公司的UnigraphicsNX

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CatiaSDRC公司的ImageWaresurfacerRaindropGeomagic公司的GeomagicEDS公司的Unigraphics

NXPTC公司的Pro

Engineer3、逆向工程軟件介紹SDRC公司的ImageWaresuImageWaresurfacerImageware是著名的逆向工程軟件，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空、航天、家電、模具、計(jì)算機(jī)零部件領(lǐng)域。Surfacer是Imageware的主要產(chǎn)品，主要用來(lái)做逆向工程，它處理數(shù)據(jù)的流程遵循點(diǎn)---曲線(xiàn)---曲面原則。ImageWaresurfacerImageware是著名GeomagicStudioGeomagicStudio是美國(guó)RaindropGeomagic(雨滴)軟件公司推出的逆向工程軟件。該軟件是目前市面上對(duì)點(diǎn)云處理及三維曲面構(gòu)建功能最強(qiáng)大的軟件，利用GeomagicStudio可輕易地從掃描所得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)創(chuàng)建出完美的多邊形模型和網(wǎng)格。并可自動(dòng)轉(zhuǎn)換為NURBS曲面。GeomagicStudioGeomagicStudioUnigraphicsNXUnigraphics(UG),是美國(guó)

EDS公司推出的CAD/CAE/CAM一體化軟件，廣泛應(yīng)用于航空、汽車(chē)、機(jī)械、家電等各行各業(yè)。UG具有獨(dú)特的復(fù)合建模方法，這使它在建模方面更加靈活，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期可以將主要精力放在設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方案上，可以提高設(shè)計(jì)效率。UnigraphicsNXUnigraphics(UG)ProEngineerPro/E是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(PTC)推出的3DCAD/CAE/CAM軟件，它采用參數(shù)化行為建模技術(shù)，在實(shí)體造型方面功能更強(qiáng)大，因此在制造業(yè)尤其是機(jī)械制造業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。由于采用“全尺寸”約束，所以約束尺寸不能漏注也不能多注，從而設(shè)計(jì)過(guò)程過(guò)于呆板。ProEngineerPro/E是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(PTCCatia

（常用于曲面創(chuàng)建）Catia

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（常用于點(diǎn)云處理）

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（常用于點(diǎn)云處理）

計(jì)算機(jī)輔助制造CAM兩種定義:

廣義CAM

指借助計(jì)算機(jī)完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備到產(chǎn)品制造出來(lái)的過(guò)程中的各項(xiàng)活動(dòng)，包括工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP）、工裝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工編程、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、制造過(guò)程控制、質(zhì)量檢測(cè)與分析…

狹義CAM

通常指NC程序編制，包括刀具路徑規(guī)劃、刀位文件生成、刀具軌跡仿真、后置處理及NC代碼生成…4、先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助制造CAM兩種定義:4、先進(jìn)制造技術(shù)將設(shè)計(jì)人員從大量繁瑣的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，減少設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖、制表所需的時(shí)間，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，有利于發(fā)揮設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造性借助計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)，可從多方案中進(jìn)行分析、比較、選出最佳方案，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化促進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用，在較大范圍內(nèi)適應(yīng)加工對(duì)象的變化，提高生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平，有利于企業(yè)提高應(yīng)變能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力CAD/CAM的一體化，可以實(shí)現(xiàn)信息集成，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造過(guò)程形成一個(gè)有機(jī)的整體，在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上給企業(yè)帶來(lái)綜合效益優(yōu)越性將設(shè)計(jì)人員從大量繁瑣的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，減少設(shè)計(jì)、計(jì)算、制快速成型技術(shù)（RapidPrototyping，簡(jiǎn)稱(chēng)RP）20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的，它綜合了機(jī)械工程、CAD、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)及材料科學(xué)技術(shù)，可以自動(dòng)、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵?，從而大大縮短產(chǎn)品的研制周期。因而，被認(rèn)為是近20來(lái)制造領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。影響力與數(shù)控技術(shù)相當(dāng)。3D打印快速成型技術(shù)工作時(shí)，機(jī)器將粉末材料一層層地用液態(tài)連接體也就是特殊膠水粘合，按照不同的橫截面圖案固化，一層層疊加，感覺(jué)像是在做蛋糕那樣創(chuàng)建三維實(shí)體?？焖俪尚图夹g(shù)（RapidPrototyping，簡(jiǎn)稱(chēng)RP）基本思路●CAD模型建立●STL文件生成●分層切片●快速堆積成形基本思路基本原理與現(xiàn)有技術(shù)其實(shí)3D打印機(jī)原理很簡(jiǎn)單，每一層的打印過(guò)程分為兩步，首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴(kuò)散。然后是噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié)，而沒(méi)有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實(shí)體模型將會(huì)被打印成型。完成后，要處理掉物品周?chē)礉M(mǎn)的粉末，這是可以循環(huán)利用的，再涂上增強(qiáng)硬度的膠水。眼下3D打印機(jī)有兩種類(lèi)型，一種是堆疊法，一種是燒結(jié)。原理基本都是多層分片打印，而堆疊和燒結(jié)只是成型技術(shù)的區(qū)別。堆疊只能成型塑料、硅之類(lèi)的材質(zhì)，對(duì)固化反應(yīng)速度有要求，而燒結(jié)可以利用激光的高溫對(duì)金屬粉末進(jìn)行處理加工出金屬材質(zhì)的東西出來(lái)，實(shí)體可通過(guò)打磨、鉆孔、電鍍等方式進(jìn)一步加工。所以3D打印機(jī)和普通打印機(jī)，最大的區(qū)別是“墨水”?，F(xiàn)有的3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)600dpi分辨率，每層厚度只有0.01毫米，想完美地展現(xiàn)頭發(fā)絲還是很困難的，但是做小零件、模型綽綽有余。技術(shù)的發(fā)展和粉末很有關(guān)系，材料越細(xì)，每一層就更薄，做出來(lái)的東西精度就越高。基本原理與現(xiàn)有技術(shù)其實(shí)3D打印機(jī)原理很簡(jiǎn)單，每一層的打印過(guò)程國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

我國(guó)在90年代先后有武漢華中科技大學(xué)快速制造中心、中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、西安交大先進(jìn)制造技術(shù)研究所、北京殷華實(shí)業(yè)有限公司、陜西省激光快速成型與模具制造工程研究中心等在快速成型工藝研究、設(shè)備開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)處理及控制軟件、新材料的研發(fā)等方面做了大量有成效的工作。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀3D打印為何能火新的三個(gè)有關(guān)3D打印的報(bào)道很?chē)樔?，一個(gè)是打印房子，另一個(gè)打印飛機(jī)，三是打印手槍。其實(shí)在歐美，注重創(chuàng)造力的發(fā)達(dá)國(guó)家，3D打印技術(shù)已經(jīng)成功商用，尤其是消費(fèi)電子業(yè)、航空業(yè)和汽車(chē)制造業(yè)。它們不光可以離開(kāi)傳統(tǒng)的大規(guī)模機(jī)床來(lái)制造小數(shù)量的部件，而且可以用不同方法來(lái)制造，比如單個(gè)制作噴氣式飛機(jī)上的空氣動(dòng)力導(dǎo)管，而不再需要很多不同的元件來(lái)組裝它。用發(fā)展的眼光來(lái)看，3D打印首先會(huì)影響的是模具行業(yè)。即便在國(guó)內(nèi)制造行業(yè)不景氣的今天，模具行業(yè)仍然風(fēng)景獨(dú)好，一方面是對(duì)技術(shù)要求高，另一方面是市場(chǎng)有需求，在產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)之前，必須要進(jìn)行多次打樣和修改。3D打印機(jī)的出現(xiàn)，其實(shí)是消滅了模具反復(fù)打造的流程，能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，大幅減少成本投入，對(duì)于一些復(fù)雜而精細(xì)的造型，3D打印機(jī)表示毫無(wú)壓力。3D打印為何能火新的三個(gè)有關(guān)3D打印的報(bào)道很?chē)樔?，一個(gè)是打印3D打印為何能火其次是會(huì)引發(fā)個(gè)性風(fēng)潮。對(duì)一些小廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)，迫于模具制造的高成本，往往會(huì)采用公模來(lái)生產(chǎn)，雖然在功能上能滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，但千篇一律的造型，很難迎合時(shí)下個(gè)性化的發(fā)展趨勢(shì)，所以賣(mài)不出高價(jià)，只能靠低價(jià)來(lái)吸引消費(fèi)者。在機(jī)械化和流水線(xiàn)盛行的年代，人們對(duì)于手工的東西有特別的親切感，即便價(jià)格昂貴數(shù)倍，也不愁找不到買(mǎi)家，原因是手工制作不可能有相同的，而且品質(zhì)有保證。3D打印機(jī)的出現(xiàn)，一方面滿(mǎn)足人們對(duì)個(gè)性化產(chǎn)品的追求欲，完全可以量身定制，另一方面在大大提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，還能降低成本。第三是激發(fā)了人的想象力。極客牙醫(yī)用它進(jìn)行牙齒正畸和數(shù)字化種牙，減少風(fēng)險(xiǎn)和痛苦；外科醫(yī)生更厲害，直接打印骨頭，只不過(guò)把材料換成添加了硅和鋅磷酸鈣，用于臨床手術(shù)；汽車(chē)維修公司用它來(lái)打印稀缺的汽車(chē)零部件，原先要等全球物流下2個(gè)月才到的一個(gè)東西，1個(gè)小時(shí)搞定了；英國(guó)科學(xué)家還在3D打印機(jī)的基礎(chǔ)上成功改造，使用液態(tài)巧克力作為“油墨”，可以打印各種形狀的巧克力，幾乎所有人都相信，3D打印機(jī)會(huì)成為食品界殺手級(jí)工具。3D打印為何能火其次是會(huì)引發(fā)個(gè)性風(fēng)潮。對(duì)一些小廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)，迫于3D打印應(yīng)用廣泛醫(yī)療行業(yè)最近，一位83歲的老人由于患有慢性的骨頭感染，因此換上了由3D打印機(jī)“打印”出來(lái)的下顎骨，這是世界上首位使用3D打印產(chǎn)品做人體骨骼的案例。隨著技術(shù)的發(fā)展，甚至可以打印出具有活性的人體組織等。科學(xué)研究美國(guó)德雷塞爾大學(xué)的研究人員通過(guò)對(duì)化石進(jìn)行3D掃描，利用3D打印技術(shù)做出了適合研究的3D模型，不但保留了原化石所有的外在特征，同時(shí)還做了比例縮減，更適合研究。產(chǎn)品模型比如微軟的3D模型打印車(chē)間，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來(lái)之后，通過(guò)3D打印機(jī)打印出來(lái)模型，能夠讓設(shè)計(jì)制造部門(mén)更好的改良產(chǎn)品，打造出更出色的產(chǎn)品。建筑設(shè)計(jì)在建筑業(yè)里，工程師和設(shè)計(jì)師們已經(jīng)接受了用3D打印機(jī)打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環(huán)保，同時(shí)制作精美。完全合乎設(shè)計(jì)者的要求，同時(shí)又能節(jié)省大量材料。3D打印應(yīng)用廣泛醫(yī)療行業(yè)科學(xué)研究產(chǎn)品模型建筑設(shè)計(jì)實(shí)例作品實(shí)例作品逆向工程技術(shù)和應(yīng)用課件5、逆向工程的應(yīng)用1、2、3、4、5、從油泥模型開(kāi)始的產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品的仿制及改進(jìn)藝術(shù)品的復(fù)制在模具制造中的應(yīng)用醫(yī)療產(chǎn)品的制造5、逆向工程的應(yīng)用1、從油泥模型開(kāi)始的產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品的仿制及改從油泥模型開(kāi)始的產(chǎn)品設(shè)計(jì)

在汽車(chē)的設(shè)計(jì)初期，設(shè)計(jì)師將設(shè)計(jì)方案用油泥模型表達(dá)出來(lái)，然后對(duì)它進(jìn)行風(fēng)阻實(shí)驗(yàn)，逐漸完善確定最終方案，再把這時(shí)的模型通過(guò)逆向工程技術(shù)轉(zhuǎn)化為CAD模型。逆向工程在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用大大提高了汽車(chē)整車(chē)開(kāi)發(fā)的周期。從油泥模型開(kāi)始的產(chǎn)品設(shè)計(jì)在汽車(chē)的設(shè)計(jì)初期產(chǎn)品的仿制及改進(jìn)

基于實(shí)物的逆向工程應(yīng)用最廣的還是進(jìn)行產(chǎn)品復(fù)制和仿制，尤其是外觀(guān)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。逆向工程在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用，大大提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化掃描，完成實(shí)物的3D重建后，通過(guò)NC加工就能快速地制造出模具，最終注塑得到所需的產(chǎn)品，這個(gè)過(guò)程已經(jīng)成為我國(guó)沿海地區(qū)許多企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)模式。產(chǎn)品的仿制及改進(jìn)基于實(shí)物的逆向工程應(yīng)用最廣的還是進(jìn)行產(chǎn)品在模具制造中的應(yīng)用

由于相關(guān)學(xué)科發(fā)展水平的限制，對(duì)零件的功能和性能分析還不能完全由CAE來(lái)完成，往往需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)最終確定零件形狀，如在模具制造中經(jīng)常需要通過(guò)反復(fù)試沖和修改模具型面方可得到最終符合要求的模具。其將最終符合要求的模具測(cè)量并反求出其CAD模型在再次制造該模具時(shí)就可運(yùn)用這一模型生成加工程序，就可大大減少修模量，提高模具生產(chǎn)效率，降低模具制造成本。在模具制造中的應(yīng)用由于相關(guān)學(xué)科發(fā)展水平的限制藝術(shù)品的復(fù)制古代藝術(shù)品價(jià)值不菲，保存困難，世人往往難以近距離欣賞，因此對(duì)考古文物進(jìn)行復(fù)制有著深遠(yuǎn)的意義。藝術(shù)品的復(fù)制古代藝術(shù)品價(jià)值不菲，保存困難，世人往往難以近距醫(yī)療產(chǎn)品的制造醫(yī)療產(chǎn)品由于外形復(fù)雜，常規(guī)設(shè)計(jì)很難滿(mǎn)足產(chǎn)品要求，逆向工程設(shè)計(jì)提供了良好的設(shè)計(jì)便利。醫(yī)療產(chǎn)品的制造醫(yī)療產(chǎn)品由于外形復(fù)雜，常規(guī)設(shè)計(jì)很難滿(mǎn)足產(chǎn)品要求逆向工程的研究已經(jīng)日益引人注目，在數(shù)據(jù)處理、曲面片擬合、幾何特征識(shí)別、商用專(zhuān)業(yè)軟件和坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的研究開(kāi)發(fā)上已經(jīng)取得了很大的成績(jī)。但是在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，整個(gè)過(guò)程仍需要大量的人機(jī)交互工作，操縱者的經(jīng)驗(yàn)和素質(zhì)直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，自動(dòng)重建曲面的光順性難以保證，下面一些關(guān)鍵技術(shù)將是逆向工程主要發(fā)展方向：

6、逆向工程技術(shù)發(fā)展展望逆向工程的研究已經(jīng)日益引人注目，在數(shù)據(jù)處理、曲面片擬合、幾何

(1)數(shù)據(jù)測(cè)量方面：發(fā)展面向逆向工程的專(zhuān)用測(cè)量設(shè)備，能夠高速、高精度的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品幾何外形的三維數(shù)字化，并能進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量和規(guī)劃路徑；

(2)數(shù)據(jù)的預(yù)處理方面：針對(duì)不同種類(lèi)的測(cè)量數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)研究一種通用的數(shù)據(jù)處理軟件，完善改進(jìn)目前的數(shù)據(jù)處理算法；

(3)曲面擬合：能夠控制曲面的光順性和能夠進(jìn)行光滑拼接；

(4)集成技術(shù)：發(fā)展包括測(cè)量技術(shù)、模型重建技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同設(shè)計(jì)和數(shù)字化制造技術(shù)等的逆向工程技術(shù)(1)數(shù)據(jù)測(cè)量方面：發(fā)展面向逆向工程的專(zhuān)用測(cè)量設(shè)備，能夠高謝謝！謝謝！

選擇=結(jié)果匯報(bào)結(jié)束

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逆向工程技術(shù)及其應(yīng)用

什么是逆向工程一、逆向工程技術(shù)1、2、3、4、5、6、逆向工程技術(shù)發(fā)展展望逆向工程流程逆向工程軟件介紹產(chǎn)品制造技術(shù)介紹逆向工程應(yīng)用什么是逆向工程一、逆向工程技術(shù)1、逆向工程流程逆向工程軟件介20世紀(jì)60年代，日本為了恢復(fù)和振興經(jīng)濟(jì)，提出科技興國(guó)和大力發(fā)展制造業(yè)的方針：“一代引進(jìn)，二代國(guó)產(chǎn)化，三代改進(jìn)出口，四代占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)”，并對(duì)機(jī)床、汽車(chē)、電子、光學(xué)設(shè)備和家電等行業(yè)的發(fā)展給予優(yōu)惠政策。日本政府和企業(yè)普遍認(rèn)為對(duì)別國(guó)先進(jìn)產(chǎn)品和先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收、改進(jìn)和挖潛，是自身發(fā)展的一條捷徑。觀(guān)點(diǎn)很快被事實(shí)驗(yàn)證，由此引發(fā)了逆向設(shè)計(jì)（ReverseDesign）的概念。1、什么是逆向工程20世紀(jì)60年代，日本為了恢復(fù)和振興經(jīng)濟(jì)，1、什么是逆向工程

明確提出逆向工程（ReverseEngineering）這個(gè)術(shù)語(yǔ)并作為一門(mén)學(xué)問(wèn)和實(shí)用技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究則是近30年的事情。

20世紀(jì)80年代初分別由美國(guó)3M公司、日本名古屋工業(yè)研究所以及美國(guó)UVP公司提出。

1、什么是逆向工程明確提出逆向工程（Rever1、什么是逆向工程逆向工程發(fā)展至今，已經(jīng)成為世界各國(guó)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)中不可缺少的手段和重要策略之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，各國(guó)70%以上的技術(shù)源于國(guó)外，逆向工程作為掌握、改進(jìn)和發(fā)展技術(shù)的一種手段，可使產(chǎn)品研制周期縮短40%以上，從而極大地提高了生產(chǎn)率。逆向工程的實(shí)際應(yīng)用為許多企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了生機(jī)，進(jìn)而為創(chuàng)新設(shè)計(jì)和各種新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)奠定了良好基礎(chǔ)。1、什么是逆向工程逆向工程發(fā)展至今，已經(jīng)成為

逆向工程(ReverseEngineering）以設(shè)計(jì)方法學(xué)為指導(dǎo)，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、方法、技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用各種專(zhuān)業(yè)人員的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和創(chuàng)新思維，對(duì)已有產(chǎn)品進(jìn)行解剖、深化和再創(chuàng)造，這就是逆向工程的含義?？梢哉f(shuō)，逆向設(shè)計(jì)是對(duì)已有設(shè)計(jì)的再設(shè)計(jì)，其中再創(chuàng)造是逆向設(shè)計(jì)的靈魂。

在實(shí)際操作中，用一定的測(cè)量手段對(duì)實(shí)物或模型進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)三維幾何建模方法重構(gòu)實(shí)物的CAD模型的過(guò)程，是一個(gè)從樣品生成產(chǎn)品數(shù)字化信息模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的全過(guò)程。1、什么是逆向工程逆向工程(ReverseEngineering）正向工程是泛指按常規(guī)的從概念(草圖)設(shè)計(jì)到具體模型設(shè)計(jì)再到成品的生產(chǎn)制造過(guò)程。逆向工程常指從現(xiàn)有模型(產(chǎn)品樣件、實(shí)物模型等)經(jīng)過(guò)一定的手段轉(zhuǎn)化為概念模型和工程設(shè)計(jì)模型乃至成品的過(guò)程。概念設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)CAD數(shù)模模具成品數(shù)據(jù)獲取CAD數(shù)模模具成品a)正向工程b)逆向工程實(shí)物樣件1、什么是逆向工程正向工程是泛指按常規(guī)的從概念(草圖)設(shè)計(jì)到具體模型設(shè)計(jì)再到成數(shù)字化測(cè)量量CAD模型重構(gòu)二維圖樣、技術(shù)文檔仿制改制產(chǎn)品CAD/CAE系統(tǒng)CAM系統(tǒng)快速成型RP產(chǎn)品樣本件模具PDM系統(tǒng)實(shí)物樣件新產(chǎn)品逆向工程流程2、逆向工程流程數(shù)字化測(cè)量量CAD模型重構(gòu)二維圖樣、技術(shù)文檔仿制改制產(chǎn)品CA2、逆向工程流程實(shí)物樣件數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)預(yù)處理曲面重構(gòu)簡(jiǎn)單流程圖2、逆向工程流程實(shí)物樣件數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)預(yù)處理曲面重構(gòu)簡(jiǎn)單流程圖2.1數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集是逆向工程建模的第一步，它是用一定的設(shè)備對(duì)實(shí)物進(jìn)行測(cè)量來(lái)獲取實(shí)物的表面數(shù)據(jù)(有時(shí)也包括內(nèi)部數(shù)據(jù))。測(cè)量的方法有很多，如圖所示：測(cè)量設(shè)備接觸式非接觸式機(jī)械手三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x基于光學(xué)基于磁學(xué)基于聲學(xué)三角幾何測(cè)量法干涉法圖像分析法光速測(cè)距法結(jié)構(gòu)化光照法2.1數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集是逆向工程建模的第一步，它是用一定的設(shè)2022/11/174測(cè)量設(shè)備接觸式測(cè)量非接觸式測(cè)量2022/10/2311測(cè)量設(shè)備接觸式測(cè)量非接觸式測(cè)量數(shù)字獲取方法數(shù)字獲取方法2022/11/176測(cè)量方法的比較優(yōu)點(diǎn)接觸式探頭發(fā)展已有幾十年，其機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子系統(tǒng)已相當(dāng)成熟，故有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。接觸式測(cè)量探頭直接接觸工作表面，與工件表面的反射特性、顏色及曲率關(guān)系不大。缺點(diǎn)為了確定測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)而使用特殊的夾具，不同形狀的產(chǎn)品可能會(huì)要求不同的夾具，因此導(dǎo)致測(cè)量費(fèi)用較高。球形的探頭易因接觸力造成磨損，為了維持測(cè)量精度，需要經(jīng)常校正探頭的直徑，不當(dāng)?shù)牟僮鬟€會(huì)損壞工件表面和探頭。測(cè)量數(shù)度較慢，對(duì)于工件表面的內(nèi)形檢測(cè)受到觸發(fā)探頭直徑的限制。對(duì)三維曲面的測(cè)量，探頭測(cè)量到的點(diǎn)是探頭的球心位置，欲求得物體真實(shí)外型需要對(duì)探頭半徑進(jìn)行補(bǔ)償，因而可能引入修正誤差。接觸式測(cè)量2022/10/2313測(cè)量方法的比較優(yōu)點(diǎn)接觸式探頭發(fā)2022/11/177測(cè)量方法的比較優(yōu)點(diǎn)不必作半徑補(bǔ)償，因?yàn)榧す夤恻c(diǎn)位置就是工件表面的位置。測(cè)量數(shù)度非?？?，不必像接觸式探頭那樣逐點(diǎn)進(jìn)出測(cè)量。軟工件、薄工件、不可接觸的高精密工件可直接測(cè)量。缺點(diǎn)測(cè)量精度較差，因接觸式探頭大多使用光敏位置探測(cè)器來(lái)檢測(cè)光點(diǎn)位置，目前其精度仍不夠。因非接觸式探頭大多是接收工件表面的反射光或折射光，易受工件表面反射特性的影響，如顏色、曲率等。非接觸式測(cè)量只做工件輪廓坐標(biāo)點(diǎn)的大量取樣，對(duì)邊線(xiàn)處理、凹孔處理以及不連續(xù)形狀的處理較困難。非接觸式測(cè)量2022/10/2314測(cè)量方法的比較優(yōu)點(diǎn)不必作半徑補(bǔ)償，……數(shù)據(jù)格式模型重建方法：等值面抽取(MC)算法、徑向基函數(shù)(RBF)算法及德洛內(nèi)三角化(DT)等……數(shù)據(jù)格式模型重建方法：等值面抽取(MC)算法、徑向基函數(shù)3D重建流程3D重建流程2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理在數(shù)據(jù)采集階段，幾乎所有的測(cè)量方式、測(cè)量系統(tǒng)在測(cè)量過(guò)程中都不可避免地存在誤差。對(duì)于大型或復(fù)雜的零件我們也不得不進(jìn)行多次掃描。這樣就需要對(duì)采集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行拼合處理。由光學(xué)方法得到的極為密集的測(cè)量數(shù)據(jù)稱(chēng)為“點(diǎn)云”，對(duì)于點(diǎn)云我們也要做必要的精簡(jiǎn)處理。數(shù)據(jù)的預(yù)處理是十分必要的。對(duì)于點(diǎn)云的預(yù)處理主要包括以下幾個(gè)方面：去除雜點(diǎn)數(shù)據(jù)拼合數(shù)據(jù)細(xì)分及精簡(jiǎn)2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理在數(shù)據(jù)采集階段，幾乎所有的測(cè)量方式、測(cè)量去除噪聲受掃描設(shè)備和環(huán)境因素的影響，掃描以后得到的點(diǎn)云會(huì)存在大量的噪聲點(diǎn)，這些噪聲點(diǎn)會(huì)干擾我們后繼工作的展開(kāi)，所以在進(jìn)行曲面重構(gòu)之前要把這些噪聲點(diǎn)去除。噪聲就是表面高頻小凸起等細(xì)小結(jié)構(gòu)。去除噪聲也稱(chēng)為網(wǎng)格光順去除噪聲受掃描設(shè)備和環(huán)境因素的影響，掃描以后得到的點(diǎn)云會(huì)存在新的網(wǎng)格點(diǎn)等于鄰域點(diǎn)的平均坐標(biāo)值，循環(huán)遞歸可以有效去除噪聲，改善網(wǎng)格三角片形狀，且不會(huì)改變模型拓?fù)?。網(wǎng)格光順技術(shù)新的網(wǎng)格點(diǎn)等于鄰域點(diǎn)的平均坐標(biāo)值，循環(huán)遞歸可以有效去除噪聲，網(wǎng)格光順技術(shù)缺點(diǎn)：鄰域點(diǎn)權(quán)值均等，與實(shí)際不符。導(dǎo)致過(guò)渡光順，模型尖邊特征也會(huì)模糊……網(wǎng)格光順技術(shù)缺點(diǎn)：鄰域點(diǎn)權(quán)值均等，與實(shí)際不符。網(wǎng)格光順技術(shù)改進(jìn)：修改鄰域權(quán)值，可有效光順模型，同時(shí)保留特征。然而，如何確定權(quán)值是難點(diǎn)，此外，噪聲和小的尖特征也難以區(qū)別……從左至右：原始模型，噪聲模型，光順模型網(wǎng)格光順技術(shù)改進(jìn)：修改鄰域權(quán)值，可有效光順模型，同時(shí)保數(shù)據(jù)拼合受激光掃描儀的限制，很多零件是不能一次就采集全所有數(shù)據(jù)的，多次掃描后每塊點(diǎn)云的坐標(biāo)都發(fā)生了變化，數(shù)據(jù)拼合就是把它們統(tǒng)一在一個(gè)坐標(biāo)系下。數(shù)據(jù)拼合受激光掃描儀的限制，很多零件是不能一次就采集全所有數(shù)2022/11/186數(shù)據(jù)插補(bǔ)由于實(shí)物拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及測(cè)量機(jī)的限制，一方面在實(shí)物數(shù)字化時(shí)會(huì)存在一些探頭無(wú)法測(cè)到的區(qū)域，另一種情況則是實(shí)物零件中存在表面凹邊、孔及槽等，使曲面出現(xiàn)缺口，這樣在造型時(shí)就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)空白現(xiàn)象，影響曲面的逆向建模。目前應(yīng)用于逆向工程的數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法主要有實(shí)物填充法插值補(bǔ)充法軟件算法2022/10/2323數(shù)據(jù)插補(bǔ)由于實(shí)物拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及測(cè)量機(jī)的數(shù)據(jù)插補(bǔ)數(shù)據(jù)插補(bǔ)網(wǎng)格細(xì)分----簡(jiǎn)單粗糙的多邊形表面變成光滑曲面的表面。算法來(lái)源---“切角”；理論依據(jù)：Beizer及樣條曲面數(shù)據(jù)細(xì)分及簡(jiǎn)化網(wǎng)格細(xì)分----簡(jiǎn)單粗糙的多邊形表面變成光滑曲面的表面。數(shù)據(jù)多邊形粗糙表面----光順表面多邊形粗糙表面----光順表面細(xì)分技術(shù)應(yīng)用(98’Sig會(huì)議)：

--Geri的手和頭

--服裝

--領(lǐng)帶和鞋細(xì)分技術(shù)應(yīng)用(98’Sig會(huì)議)：類(lèi)似細(xì)分技術(shù)的逆運(yùn)算：復(fù)雜表面----盡量保留特征的簡(jiǎn)化表面。----掃描越精細(xì)，模型數(shù)據(jù)越大，處理、傳送不方便。數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化類(lèi)似細(xì)分技術(shù)的逆運(yùn)算：復(fù)雜表面----盡量保留特征的簡(jiǎn)化表面算法—在網(wǎng)格中尋找不重要的點(diǎn)、邊和面，去掉它們。難點(diǎn)是如何確定重要性權(quán)值。數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化算法—在網(wǎng)格中尋找不重要的點(diǎn)、邊和面，去掉它們。難點(diǎn)是如何確在不損失模型特征的情況下對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行有效的精簡(jiǎn)可以大大的提高工作效率數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)前點(diǎn)云數(shù)為323315點(diǎn)數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)后點(diǎn)云數(shù)為104748點(diǎn)精簡(jiǎn)前精簡(jiǎn)后數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化在不損失模型特征的情況下對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行有效的精簡(jiǎn)可以大大的提高工遞進(jìn)網(wǎng)格----網(wǎng)格簡(jiǎn)化又一個(gè)應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)傳輸顯示。數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化遞進(jìn)網(wǎng)格----網(wǎng)格簡(jiǎn)化又一個(gè)應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)傳輸顯示。數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化在3D剛體運(yùn)動(dòng)中，形狀特征線(xiàn)保持不變，這是形狀識(shí)別、匹配和分割等網(wǎng)格形狀處理操作的基礎(chǔ)；此外，掃描技術(shù)的發(fā)展使得獲取數(shù)據(jù)愈來(lái)愈精細(xì)，為特征分析提供了可能。特征分析及編輯在3D剛體運(yùn)動(dòng)中，形狀特征線(xiàn)保持不變，這是形狀識(shí)別、匹配和分模型表面特征通常對(duì)用凹凸不平的幾何元素。即高曲率部分。----離散表面近似計(jì)算曲率：1.曲率公式離散化；2.擬合局部網(wǎng)格點(diǎn)，得到一個(gè)近似曲面。特征分析及編輯問(wèn)題：精度難以保證，容易誤檢測(cè)或漏檢測(cè)。模型表面特征通常對(duì)用凹凸不平的幾何元素。即高曲率部分。特征分2022/11/197數(shù)據(jù)分割數(shù)據(jù)分割是根據(jù)組成實(shí)物外形曲面的子曲面類(lèi)型，將屬于同一子曲面類(lèi)型的數(shù)據(jù)成組，這樣全部數(shù)據(jù)將劃分成代表不同曲面類(lèi)型的數(shù)據(jù)域，為后續(xù)的曲面模型重建提供方便。。常用方法：用戶(hù)定義交互分割自動(dòng)分割測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)分割擬合29個(gè)二次曲面2022/10/2334數(shù)據(jù)分割數(shù)據(jù)分割是根據(jù)組成實(shí)物外形曲數(shù)據(jù)分割數(shù)據(jù)分割3、逆向工程軟件介紹SDRC公司的ImageWaresurfacerRaindropGeomagic公司的GeomagicEDS公司的UnigraphicsNX

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CatiaSDRC公司的ImageWaresurfacerRaindropGeomagic公司的GeomagicEDS公司的Unigraphics

NXPTC公司的Pro

Engineer3、逆向工程軟件介紹SDRC公司的ImageWaresuImageWaresurfacerImageware是著名的逆向工程軟件，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空、航天、家電、模具、計(jì)算機(jī)零部件領(lǐng)域。Surfacer是Imageware的主要產(chǎn)品，主要用來(lái)做逆向工程，它處理數(shù)據(jù)的流程遵循點(diǎn)---曲線(xiàn)---曲面原則。ImageWaresurfacerImageware是著名GeomagicStudioGeomagicStudio是美國(guó)RaindropGeomagic(雨滴)軟件公司推出的逆向工程軟件。該軟件是目前市面上對(duì)點(diǎn)云處理及三維曲面構(gòu)建功能最強(qiáng)大的軟件，利用GeomagicStudio可輕易地從掃描所得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)創(chuàng)建出完美的多邊形模型和網(wǎng)格。并可自動(dòng)轉(zhuǎn)換為NURBS曲面。GeomagicStudioGeomagicStudioUnigraphicsNXUnigraphics(UG),是美國(guó)

EDS公司推出的CAD/CAE/CAM一體化軟件，廣泛應(yīng)用于航空、汽車(chē)、機(jī)械、家電等各行各業(yè)。UG具有獨(dú)特的復(fù)合建模方法，這使它在建模方面更加靈活，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期可以將主要精力放在設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方案上，可以提高設(shè)計(jì)效率。UnigraphicsNXUnigraphics(UG)ProEngineerPro/E是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(PTC)推出的3DCAD/CAE/CAM軟件，它采用參數(shù)化行為建模技術(shù)，在實(shí)體造型方面功能更強(qiáng)大，因此在制造業(yè)尤其是機(jī)械制造業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。由于采用“全尺寸”約束，所以約束尺寸不能漏注也不能多注，從而設(shè)計(jì)過(guò)程過(guò)于呆板。ProEngineerPro/E是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(PTCCatia

（常用于曲面創(chuàng)建）Catia

（常用于曲面創(chuàng)建）Cloudform

（常用于點(diǎn)云處理）

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（常用于點(diǎn)云處理）

計(jì)算機(jī)輔助制造CAM兩種定義:

廣義CAM

指借助計(jì)算機(jī)完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備到產(chǎn)品制造出來(lái)的過(guò)程中的各項(xiàng)活動(dòng)，包括工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP）、工裝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控加工編程、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、制造過(guò)程控制、質(zhì)量檢測(cè)與分析…

狹義CAM

通常指NC程序編制，包括刀具路徑規(guī)劃、刀位文件生成、刀具軌跡仿真、后置處理及NC代碼生成…4、先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助制造CAM兩種定義:4、先進(jìn)制造技術(shù)將設(shè)計(jì)人員從大量繁瑣的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，減少設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖、制表所需的時(shí)間，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，有利于發(fā)揮設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造性借助計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)，可從多方案中進(jìn)行分析、比較、選出最佳方案，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化促進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用，在較大范圍內(nèi)適應(yīng)加工對(duì)象的變化，提高生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平，有利于企業(yè)提高應(yīng)變能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力CAD/CAM的一體化，可以實(shí)現(xiàn)信息集成，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造過(guò)程形成一個(gè)有機(jī)的整體，在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上給企業(yè)帶來(lái)綜合效益優(yōu)越性將設(shè)計(jì)人員從大量繁瑣的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，減少設(shè)計(jì)、計(jì)算、制快速成型技術(shù)（RapidPrototyping，簡(jiǎn)稱(chēng)RP）20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的，它綜合了機(jī)械工程、CAD、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)及材料科學(xué)技術(shù)，可以自動(dòng)、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵?，從而大大縮短產(chǎn)品的研制周期。因而，被認(rèn)為是近20來(lái)制造領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。影響力與數(shù)控技術(shù)相當(dāng)。3D打印快速成型技術(shù)工作時(shí)，機(jī)器將粉末材料一層層地用液態(tài)連接體也就是特殊膠水粘合，按照不同的橫截面圖案固化，一層層疊加，感覺(jué)像是在做蛋糕那樣創(chuàng)建三維實(shí)體?？焖俪尚图夹g(shù)（RapidPrototyping，簡(jiǎn)稱(chēng)RP）基本思路●CAD模型建立●STL文件生成●分層切片●快速堆積成形基本思路基本原理與現(xiàn)有技術(shù)其實(shí)3D打印機(jī)原理很簡(jiǎn)單，每一層的打印過(guò)程分為兩步，首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴(kuò)散。然后是噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié)，而沒(méi)有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實(shí)體模型將會(huì)被打印成型。完成后，要處理掉物品周?chē)礉M(mǎn)的粉末，這是可以循環(huán)利用的，再涂上增強(qiáng)硬度的膠水。眼下3D打印機(jī)有兩種類(lèi)型，一種是堆疊法，一種是燒結(jié)。原理基本都是多層分片打印，而堆疊和燒結(jié)只是成型技術(shù)的區(qū)別。堆疊只能成型塑料、硅之類(lèi)的材質(zhì)，對(duì)固化反應(yīng)速度有要求，而燒結(jié)可以利用激光的高溫對(duì)金屬粉末進(jìn)行處理加工出金屬材質(zhì)的東西出來(lái)，實(shí)體可通過(guò)打磨、鉆孔、電鍍等方式進(jìn)一步加工。所以3D打印機(jī)和普通打印機(jī)，最大的區(qū)別是“墨水”?，F(xiàn)有的3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)600dpi分辨率，每層厚度只有0.01毫米，想完美地展現(xiàn)頭發(fā)絲還是很困難的，但是做小零件、模型綽綽有余。技術(shù)的發(fā)展和粉末很有關(guān)系，材料越細(xì)，每一層就更薄，做出來(lái)的東西精度就越高?；驹砼c現(xiàn)有技術(shù)其實(shí)3D打印機(jī)原理很簡(jiǎn)單，每一層的打印過(guò)程國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

我國(guó)在90年代先后有武漢華中科技大學(xué)快速制造中心、中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、西安交大先進(jìn)制造技術(shù)研究所、北京殷華實(shí)業(yè)有限公司、陜西省激光快速成型與模具制造工程研究中心等在快速成型工藝研究、設(shè)備開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)處理及控制軟件、新材料的研發(fā)等方面做了大量有成效的工作。國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀3D打印為何能火新的三個(gè)有關(guān)3D打印的報(bào)道很?chē)樔?，一個(gè)是打印房子，另一個(gè)打印飛機(jī)，三是打印手槍。其實(shí)在歐美，注重創(chuàng)造力的發(fā)達(dá)國(guó)家，3D打印技術(shù)已經(jīng)成功商用，尤其是消費(fèi)電子業(yè)、航空業(yè)和汽車(chē)制造業(yè)。它們不光可以離開(kāi)傳統(tǒng)的大規(guī)模機(jī)床來(lái)制造小數(shù)量的部件，而且可以用不同方法來(lái)制造，比如單個(gè)制作噴氣式飛機(jī)上的空氣動(dòng)力導(dǎo)管，而不再需要很多不同的元件來(lái)組裝它。用發(fā)展的眼光來(lái)看，3D打印首先會(huì)影響的是模具行業(yè)。即便在國(guó)內(nèi)制造行業(yè)不景氣的今天，模具行業(yè)仍然風(fēng)景獨(dú)好，一方面是對(duì)技術(shù)要求高，另一方面是市場(chǎng)有需求，在產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)之前，必須要進(jìn)行多次打樣和修改。3D打印機(jī)的出現(xiàn)，其實(shí)是消滅了模具反復(fù)打造的流程，能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，大幅減少成本投入，對(duì)于一些復(fù)雜而精細(xì)的造型，3D打印機(jī)表示毫無(wú)壓力。3D打印為何能火新的三個(gè)有關(guān)3D打印的報(bào)道很?chē)樔耍粋€(gè)是打印3D打印為何能火其次是會(huì)引發(fā)個(gè)性風(fēng)潮。對(duì)一些小廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)，迫于模具制造的高成本，往往會(huì)采用公模來(lái)生產(chǎn)，雖然在功能上能滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，但千篇一律的造型，很難迎合時(shí)下個(gè)性化的發(fā)展趨勢(shì)，所以賣(mài)不出高價(jià)，只能靠低價(jià)來(lái)吸引消費(fèi)者。在機(jī)械化和流水線(xiàn)盛行的年代，人們對(duì)于手工的東西有特別的親切感，即便價(jià)格昂貴數(shù)倍，也不愁找不到買(mǎi)家，原因是手工制作不可能有相同的，而且品質(zhì)有保證。3D打印機(jī)的出現(xiàn)，一方面滿(mǎn)足人們對(duì)個(gè)性化產(chǎn)品的追求欲，完全可以量身定制，另一方面在大大提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，還能降低成本。第三是激發(fā)了人的想象力。極客牙醫(yī)用它進(jìn)行牙齒正畸和數(shù)字化種牙，減少風(fēng)險(xiǎn)和痛苦；外科醫(yī)生更厲害，直接打印骨頭，只不過(guò)把材料換成添加了硅和鋅磷酸鈣，