逆向工程和快速成型技术共51页
逆向工程与快速成型技术的简单应用
![逆向工程与快速成型技术的简单应用](https://img.taocdn.com/s3/m/7a095f4a3b3567ec102d8a5f.png)
锁扣上部
锁扣下部
第一次尝试
第二次尝试
第三次尝试
逆向工程
修饰完
创作的目的和构想
如图,生活中随处可见这种塑料锁扣,虽然单,但是十
分实用。所以我选择用SolidWorks绘制塑料锁扣模型。
由于实验室3D打印的精度有限,我在设计锁扣模型时预留了一定的尺寸,以保证打印出
来的成品能够切实达到使用的效果。同时,为了节省材料,我在考虑强度的情况下尽量
采用镂空结构,最大尺寸控制在6cm以内。如图
逆向工程与快速成型技术的简单应用
航天学院
41820221
蔡李根
逆向工程
逆向工程也称反求工程或反向工程, 是根据已
存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程
设计模型,并在此基础上对已有的产品进行剖
析、理解和改进,是对已有设计的再设计。
快速成型
快速成形技术是全新的“增长”加工法,是一种离散-堆 积的成形过程,如图1所示。一个不管多么复杂的零件, 都可以利用专用软件将三维CAD模型沿一定方向分解得 到一系列层片截面数据,这就是快速成形技术的前期数 据处理,即离散过程。然后,利用激光或热能等技术以 及特定的材料,在专门设备上,在控制软件驱动下,按 一定的规则逐层堆积加工零件,这就堆积过程。
《逆向工程及快速成型技术》课程标准
![《逆向工程及快速成型技术》课程标准](https://img.taocdn.com/s3/m/ac0291516ad97f192279168884868762caaebb07.png)
《逆向工程与快速成型技术》课程标准一、基本信息1.课程地位:逆向工程与快速成型技术是“模具设计与制造专业”的一门专业选修课程,通过本课程学习,学生应掌握逆向工程的基本概念和技术体系,了解学科发展趋势;掌握面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术;培养学生建立面向机电产品的逆向工程方法论,初步掌握一种支持逆向工程的应用软件工具。
2.课程任务:本课程教学任务是使学生认识逆向工程与正向设计的关系,掌握逆向工程的设计思路;掌握几种快速原型制造工艺,具备面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术的能力。
3.课程衔接:《数控加工工艺与编程》、《UG设计基础》、《CAD制图》、《三维扫描与逆向建模》等课程。
三、课程目标本课程目的是使学生掌握逆向工程的基本概念和技术体系,了解学科发展趋势;掌握面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术;培养学生建立面向机械产品的逆向工程方法论,初步掌握一种支持逆向工程的应用软件工具。
四、课程理念1.课程设计原则:围绕专业知识、能力与素质矩阵,根据本课程教学内容,结合后续课程及工程技术岗位的需要,优化课程教学内容,分解课程知识与能力模块,以实施理论与实践双融合教学为理念,借助课堂精讲(或精品课程平台、工厂实际操作视频),完成课程理论知识的教学,以实验设计和生产问题解决形式(课内训练、课外作业)实现动手能力训练。
通过“教、学、做、评一体化”完成该课程教学。
2.课程内容结构:(1)课程项目学习安排:课内以项目讨论学习为主,过课堂教学和应用实践等多个环节,使学生掌握快速成型与快速制模的理论原理、技术方法和工程应用,为今后从事相关领域的科学技术研究,解决工程实际问题奠定坚实的基础。
通过实验,了解逆向工程中原始数据的采集方法和应注意的问题;掌握三维结构光扫描装置的基本操作和相关知识元;掌握Geomagic软件的基本操作。
了解快速成型的原理及其与传统加工工艺的区别;了解不同快速成型方式的优点、缺陷和应用范围。
快速成型与逆向工程
![快速成型与逆向工程](https://img.taocdn.com/s3/m/a9ba45ae284ac850ad024289.png)
快速成型与逆向工程的应用前言........................................................................................................ - 3 -一、概念.............................................................................................. - 3 -1.1逆向工程 ................................................................................... - 3 -1.2快速成型 ................................................................................... - 4 -二、快速成型与逆向工程技术 ........................................................... - 4 -2.1逆向工程与CAD技术的关系................................................. - 5 -2.2逆向工程与快速成型技术的关系 ........................................... - 5 -三、逆向工程技术中的技术及其应用 ............................................. - 6 -3.1数据采集 ................................................................................... - 6 -3.2 数据处理 .................................................................................. - 7 -四、小结................................................................................................ - 9 -五、科技文献.................................................................................... - 10 -前言逆向工程技术和快速成型技术的定义和逆向工程与快速成型的一般流程。
逆向工程及快速成型技术
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逆向工程及快速成型技术引言逆向工程和快速成型技术是当今数字化时代强有力的工具,对各个行业都有着深远的影响。
逆向工程是通过分析和推导一个产品的设计、构造和功能,来理解并重新构建该产品的过程。
快速成型技术则是通过一系列自动化的加工过程,将数字化设计数据通过三维打印等方式快速转化为实体产品。
本文将介绍逆向工程和快速成型技术的基本概念、应用领域以及未来发展方向。
逆向工程基本概念逆向工程(Reverse Engineering)是指通过分析和推导产品的设计、构造和功能,来理解并重新构建该产品的过程。
它包括对产品的结构、性能、工艺和使用特性等方面的解析,以及对产品的复制和改进。
逆向工程通常通过采集、处理和分析产品的物理数据、CAD模型和软件程序等信息来实现。
应用领域逆向工程可以应用于各个行业和领域。
其中,制造业是逆向工程的主要应用领域之一。
在制造业中,逆向工程技术可以帮助企业快速获取竞争对手的产品信息,对其进行分析和研究,从而提升自己的技术优势。
逆向工程还可以用于产品的维修和改进,通过分析产品的结构和工艺,找出产品存在的问题并进行改进。
此外,逆向工程还可以应用于艺术、文化遗产保护等领域。
发展趋势随着信息技术的不断发展,逆向工程的方法和工具也在不断更新和改进。
目前,逆向工程主要应用于物理产品的分析和复制,但随着虚拟现实和增强现实等技术的发展,逆向工程将更多地应用于数字产品和软件的研究和分析。
此外,随着机器学习和人工智能技术的进一步发展,逆向工程将可以更加自动化和智能化,提高工作效率和准确性。
快速成型技术基本概念快速成型技术(Rapid Prototyping)是一种通过自动化的加工方法,将数字化设计数据快速转化为实体产品的技术。
它通过将设计数据转化为三维模型,并通过三维打印等方式进行快速制造。
快速成型技术可以减少产品开发周期和成本,提高生产效率。
应用领域快速成型技术被广泛应用于工业设计、医疗器械、汽车制造、航空航天等领域。
逆向工程、快速成型技术介绍
![逆向工程、快速成型技术介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/2e7c4523a32d7375a4178076.png)
产品快速数字化设计技术——逆向工程技术(RE)
逆向工程技术应用领域
汽 车 、 摩 托 车 制 造
逆向工程技术应用领域
汽 车 、 摩 托 车 制 造
逆向工程技术应用领域
新 型 汽 车 设 计 概 念 型 产 品 ) (
逆向工程技术应用领域
产 品 的 开 发 与 模 具 生 产 、 工 业 设 计
•装配、加 工、成形工艺 •标准化
•外观质量 •工艺性 •精度与配合
•规程化
反求CAD软件
产品快速数字化设计技术——逆向工程技术(RE) 复合式三坐标测量机 适用于常用工件的逆向数 据采集以及对“分模线” 等细小特征的接触式扫描
复合式三坐标:激光扫描
产品快速数字化设计技术——逆向工程技术(RE) 复合式三坐标测量机 接触式扫描方式:可以 弥补激光扫描方式无法 扫描的“分模线”和“死 角” 的缺陷
点云、曲面数据 误差比较分析
分析结果
点云处理优化 (偏置、过滤、对齐 逆向曲面造型 公差、排序等) 快速原型 逆向CAD模型 数控编程 数字化仿型及模具
逆向工程技术
正向设计和逆向设计比较:
正向设计
产品功能描述
逆向设计
产品/实物/模型
产品概念设计
数据采集 反求CAD建模
CAD模型
抽象→CAD (艰难)
实物→CAD (容易)
产品快速数字化设计技术——逆向工程技术(RE) 技术优势 快速设计: 快速复制:从产品实物快速获取产品CAD模型 改良创新:在原有产品CAD模型上进行改良,实现快速二次开发 作为正向设计的有益补充,贯穿于整个产品的开发过程 提高创新能力的有效途径: 获取优秀产品信息
→
观察、剖析 →
逆向工程与快速成形技术
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•用最佳拟合 功能,把拟 合平面对齐 到所需要的
平面上
PPT文档演模板
逆向工程与快速成形技术
应用实例
点云编辑(对齐)
•对齐之前 •对齐之后
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逆向工程与快速成形技术
构造曲线
应用实例
•由点云截取 轮廓线点云, 并构造成曲
线
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逆向工程与快速成形技术
构造曲面
•原型 •实物
•性能测试
•校对、审核、工艺 •审查、标准化审查
•功能原理分析
•分解 •绘制草图
•设计思想逆向
•材料、技术条件逆向
•审核 •工艺分析 •绘制零件图 •装配图审查
•测量并确定尺寸及公差
•评价
•逆向产品方案, •技术设计及评价
•产品试制
•试验与反馈
•新产品
逆向工程与快速成形技术
在实物逆向中,试验、测绘和逆向设计 是重要工作,需要精心设计和仔细进行。
空气动力学的要求,首先要
求在初始设计模(型1上)进行没各有设计资料或设计资料不完整;
种性能试验建立符合要求的
产将品 成模为型制,造最这终类(的零2实件)验的模依当型据要。 设计需要通过实验测试才能定型
的工件模型时。
(3)在美学设计特别重要的领域;
(4)修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏
零件等Biblioteka PPT文档演模板PPT文档演模板
逆向工程与快速成形技术
应用实例
点云编辑(对齐)
•截取所需要的一个平 面,并由点云拟合出
平面,作为对齐的参 考元素
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逆向工程与快速成形技术
应用实例
点云编辑(对齐)
逆向工程与快速成型技术应用
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百度文库- 让每个人平等地提升自我《逆向工程与快速成型技术应用》实验报告苏州市职业大学机电工程学院实验名称三维数据扫描姓名:黄佳伟班级:12模具设计与制造3班日期:小组成员:黄佳伟蒋程飞解翔宇李长江刘凯李臻目录一.实验目的 (3)二.实验要求 (3)三.实验步骤及方法 (3)四.所需的设备、仪器、工具或材料 (3)五.思考题 (10)六.实验小结 (10)一、实验目的1. 掌握一种非接触光学测量设备三维扫描的方法2. 掌握Geomagic Studio 软件点阶段数据处理的方法,熟悉点阶段数据处理主要命令的使用。
二、实验要求完成实物的三维数据扫描及点阶段的数据处理,得到一个完整的多边形数据模型。
三、所需的设备、仪器、工具或材料1. 扫描件(学生自己准备)2. 柯尼卡美能达VIVID910 扫描仪3. Geomagic 逆向设计软件4. 电脑四、实验步骤及结果(一)数据的扫描Step1 扫描件的准备。
该扫描件反光效果较为合理,则不需要喷涂上显像剂;为了以后该数据拼合的方便与准确,应在被扫描件表面上做上点标记。
Step2 启动Konica Minolta VIVID 910三维扫描仪,再启动电脑,打开Geomagic Studio。
点击工具栏上的“插件”按钮出现图 1所示的对话框。
Step3 调整扫描仪与扫描件之间的距离与视角,保证扫描件在显像框的中心位置。
Step4 点击图1所示对话框中的Scan 按钮,开始扫描。
等待数秒后,显像框更新为图 2所示,根据出现的点的色谱,分析数据的质量,扫面图以颜色来表示距离,越红表示扫描仪与物体距离越近,越蓝则越远,图2中可以看出小猪存钱罐的额头距离扫描仪最近,四周部分距离较远。
图1图2物体扫描后的显像框Step5 点击图1所示对话框的“确定”按钮,完成一个视角的扫描。
Step6 将扫描物选择一个角度,重复步骤(4)(5),直至所有实体都被扫描到。
(二)数据的预处理物体扫描后的显像框Step 1 将扫描数据导入Geomagic Studio 软件,删除每片点云数据体外孤点。
《逆向工程及快速成型原理》讲义12版——快速成形技术
![《逆向工程及快速成型原理》讲义12版——快速成形技术](https://img.taocdn.com/s3/m/af829ab785868762caaedd3383c4bb4cf6ecb76a.png)
《逆向工程及快速成型原理》讲义12版——快速成形技术快速成形技术(Rapid Prototyping,简称RP)是一种通过逐层堆积材料的方式,快速制造物体的工艺。
它是逆向工程中重要的一环,可以将设计师或者用户的设计想法迅速转化为实体模型或者产品。
快速成形技术在工程设计、产品开发、医疗骨科等领域有着广泛的应用。
快速成形技术的种类有很多,其中应用最广泛的是激光固化成型技术(Stereolithography,简称SLA)、选择性激光烧结成型技术(Selective Laser Sintering,简称SLS)和3D打印技术(3D Printing)。
这三种技术都是通过逐层堆积材料的方式制造模型或者产品。
激光固化成型技术是最早开发的一种快速成形技术,它利用激光束将液态光敏树脂照射成固体。
具体而言,激光束扫描光敏树脂表面,使其由液态转化为固态。
这样一层一层地逐步凝固,最终形成一个完整的模型。
选择性激光烧结成型技术是另一种常用的快速成形技术,它利用激光束将粉末材料烧结成固体。
首先,在工作台上铺一层材料粉末,然后激光束扫描粉末层的截面,将被照射到的粉末烧结成固体。
接下来,工作台下降一定距离,再铺一层粉末,反复进行烧结过程,最终形成一个完整的模型。
3D打印技术与上述两种技术的原理略有不同,它一般采用熔融喷头将熔化的材料一层一层地喷射到工作台然后快速冷却固化成固体。
与激光固化成型技术和选择性激光烧结成型技术相比,3D打印技术可以处理更多的材料类型,如热塑性塑料、金属粉末等。
与传统的手工模型制作相比,快速成形技术具有以下优势。
首先,它可以快速、准确地制造复杂形状的模型或者产品,减少了设计和制造的周期,加快了产品开发的速度。
其次,快速成形技术可以直接根据设计数据制造模型,减少了传统模具制造的过程和成本。
最后,快速成形技术可以提供可视化的实体模型便设计师和用户直观地评估设计效果。
虽然快速成形技术在设计和制造领域有着广泛的应用,但也存在一些挑战和限制。
逆向工程项目四 快速成型技术认知
![逆向工程项目四 快速成型技术认知](https://img.taocdn.com/s3/m/4c91fe80941ea76e58fa04e5.png)
缺点
1)成型件结构疏松、多孔,且有内应力, 制件易变形。
项目四 快速成型技术的认知
任务一 认识快速成型技术 任务二 了解快速成型的典型工艺 任务三 了解快速成型技术的应用
任务四 了解快速成型技术的发展趋势
任务一 认识快速成型技术
快速成型(Rapid Prototype,简称RP)又称快速原型 “增材制造”( additive manufacturing,AM) “材料累加制造”( material increse manufacturing) “分层制造”( layered manufacturing,LM) “实体自由制造”( solid free - form fabrication) “3D 打印”( 3D printing) 等
用 SLS成型的零件
在内腔 和孔未 烧结的 粉末作 为支撑 非常容 易移除
优点
1)可以采用多种材料(包括类工程塑料、 蜡、金属、陶瓷等)。
2)过程与零件复杂程度无关,制件的强度 高。
3)材料利用率高,未烧结的粉末可重复使 用,材料无浪费。
4)无需支撑结构。 5)与其他工艺相比,能生产较硬的模具。
二、 快速成型技术的原理
快速成型基于离散/堆积的思想, 将一个物理实体复杂的三维加工,离散 成一系列二维层片,然后逐点、逐面进行 材料的堆积成型。 是一种降维制造或者 称增材制造技术。
快速成型的过程
CAD模型
后处理
数据转换
STL模型
快速原型
模型分层
堆积成型 生成支撑和加工路径
快速成型包括了前处理、堆积成型、 后处理三个阶段
学性能。 4)可进行切削加工。 5)无需后固化处理。 6)无须设计和制作支撑结构。 7)废料易剥离。 8)可制作尺寸大的制件。 9)原材料价格便宜,原型制作成本低
逆向工程和快速成型技术51页PPT
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1、战鼓一响,法律无声。——英国 2、任何法律的根本;不,不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律,也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
谢谢你的阅读ຫໍສະໝຸດ ❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
逆向工程与快速成形(逆向工程)
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Chapter_1 逆向工程技术 逆向工程产生的背景:(1) 产品功能上的需求已不再是赢得市场的唯一条件 (2) 产品开发的周期、生产周期、更新周期越来越短60-70年代如何做得更好 80-90年代如何做得更便宜 二十一世纪初如何做得更快一、顺向工程1、 顺向工程(Forward Engineer )从确定产品的功能与规格开始,构思产品的组件,然后进行组件的设计、制造及检验,再经过组装、整机检验、性能测试等程序来完成。
这种开发流程称为顺向工程或正向工程。
其过程包含:➢ 确定功能与规格 ➢ 构思零部件需求 ➢ 零件设计制造 ➢ 部件组装检验 ➢ 整机组装检验 ➢ 性能测试2、 顺向工程 开发流程3、二、逆向工程1、 逆向工程(Reverse Engineer )也称反向工程、反求工程等。
逆向工程是将已有产品实物转化为CAD 模型的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称。
2、 逆向工程流程三、反求工程是将已有产品或实物模型转化为工程设计模型和概念模型,在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造的过程。
➢已先进产品设备的实物、软件(图纸、程序、技术文件)或影片(图片、相片等)作为研究对象;➢运用现代设计理论方法、生产工程学、材料学和有关专业知识进行分析和研究;➢探索掌握其关键技术,进而开发出同类的先进产品。
反求工程含义广泛,包括设计反求、工艺反求、管理反求等。
主要内容:➢功能分析与方案设计➢产品结构与尺寸分析➢产品材料分析➢产品造型分析➢工艺分析➢精度分析四、逆向工程的应用领域1、对产品外形的美学有特别要求的领域2、当设计需要通过实验调试才能定型时3、无设计图纸、无CAD模型的情况时4、模具行业5、在新产品开发、创新设计6、难于用基础几何元素来表现与定义的很多物品7、特种服装和头盔的制造(如宇航服严格依据航天员的身体的尺寸来进行制造)8、测量与检测9、医学10、考古学Chapter_2 逆向工程测量系统1.定义与分类一、定义数据测量:又称产品表面数字化、数据采集是指通过特定的测量设备和测量方法,将物体的表面形状转换成离散的几何点坐标数据。
逆向工程与快速成型技术应用
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逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件
—— 组成:
逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件
——机械接触式测头
逆向工程与快速成型技术应用 ppt 课件
测头附件——测端
为了扩大测头 功能、提高测 量效率以及探 测各种零件的 不同部位,常 需为测头配置 各种附件,如 测端、探针、 连接器、测头 回转附件等。
主要工作:格式转换、数据过滤及平滑、分 块数据整合对齐、球头半径补偿、数据精简、数 据分割
1、格式转换
每一个CAD系统都有自己的数据文件,其系统内部 产品模型的数据结构和格式各不相同,极大地影响 了设计和制造各部门之间或企业之间的数据传输和 程序衔接的自动化,给数据通讯带来困难。 主要的数据交换标准:IGES、STEP、STL等。
3.异常点(误差点)处理
采用人工交互检查、调整的方法 对于截面数据,若在同一截面的数据扫描中, 存在一个点与其相邻的点偏距较大——跳点, 判断的方法有:
(1)直观检查法——屏幕上直接剔除; (2)曲线检查法——根据点到拟合曲线(过首末点)的距离是否
超过所给定的允差;
(3)弦高差方法——根据点到弦(过检查点前后两点)的距离是
在CMM和CAD/CAM系统之间以IGES格式传输 数据成为标准的选择和配置。
2、球头半径补偿
二维自动补偿方法:
在测量时,将测量点和 测头半径的关系都处理成二 维情况,并将半径计算编入 测量程序中,在测量时自动 完成数据的测头补偿。 根据补偿时间可分为实时 自动补偿和事后数据处理补 偿。
压力矢 测头 触点 物体轮廓 测头球心轨迹
三坐标测量机(CMM)-
接触测量 精度高,几个um
接触式特点
逆向工程与快速成型技术的应用
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t c n l g n e c i e h a a c l c in i h e e s n i e rn p o u t e h o o y a d d s rb d t e d t o l t n t er v r ee g n e ig, r d c d l g, n h e e a r c s ft er p d e o mo e i a d t eg n r l o e so h a i n p p o o y i g p o u t y a smp e e a l fs h r a e e s r c s . y d i g t a , r v d t a e e s n i e r g i r t t pn r d c s b i l x mp e o p e i lr v r e p o e s B o n h t we p o e h t r v r e e g n e i s c n mu t f l s a d mu t— d s i l e y t m ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn i e rn , ih a e b s d o e d s n me h d n d a . th s d v l p d li i d n li icp i s s s e e g n e i g wh c r a e n n w e i t o s a d i e s I a e e o e — e n g
i d s r t e t i n l e c n t a . i a e o f me h t t e r v r e e g n e i g a d r p d p o o y i g t c n l g n u t y wi c r an i f n e o h t Th sp p r c n i d t a h e e s n i e rn n a i r t t p n e h o o y h u r
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逆向工程和Leabharlann 速成型技术46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里,没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多,公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿;只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
46、我们若已接受最坏的,就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功,谁就会和我一样成功。——莫扎特