逆向工程设计
逆向工程设计sukeming
正向工程设计
车辆工程1202
苏克明
一、方案策划阶段
一个全新车型的开发需要几亿甚至十几亿的大量资金入,投资风险非常大,如果不经过周密调查研究与论证,就草率上马新项目,轻则会造成产品先天不足,投产后问题成堆;重则造成产品不符合消费者需求,没有市场竞争力。因此市场调研和项目可行性分析就成为了新项目至关重要的部分。通过市场调研对相关的市场信息进行系统的收集、整理、纪录和分析,可以了解和掌握消费者的汽车消费趋势、消费偏好和消费要求的变化,确定顾客对新的汽车产品是否有需求,或者是否有潜在的需求等待开发,然后根据调研数据进行分析研究,总结出科学可靠的市场调研报告,为企业决策者的新车型研发项目计划,提供科学合理的参考与建议。
汽车市场调研包括市场细分、目标市场选择、产品定位等几个方面。项目可行性分析是在市场调研的基础上进行的,根据市场调研报告生成项目建议书,进一步明确汽车形式(也就是车型确定是微型车还是中高级车)以及市场目标。可行性分析包括外部的政策法规分析、以及内部的自身资源和研发能力的分析,包括设计、工艺、生产以及成本等方面的内容。在完成可行性分析后,就可以对新车型的设计目标进行初步的设定,设定的内容包括车辆形式、动力参数、底盘各个总成要求、车身形式及强度要求等。
二、概念设计阶段
概念设计阶段开始后就要制定详细的研发计划,确定各个设计阶段的时间节点;评估研发工作量,合理分配工作任务;进行成本预算,及时控制开发成本;制作零部件清单表格,以便进行后续开发工作。概念车设计阶段的任务主要包括总体布置草图设计和造型设计两个
逆向工程的现状及发展前景
逆向工程也称反求工程或者反向工程,是根据已存在的产品或者零件原型构造产品或者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。
(1)设计前的准备工作。设计之前应确定设计的整体思路,对实物模型进行系统的分析,划分出模型的特征区,确定模型的基本构成形状的曲面类型,这些关系到相关软件的选择和软件模块的确定。
(2)零件原形的数字化。根据测量对象的特点确定扫描方法以及扫描设备,利用 3D 扫描测量设备来获取零件实物表面点的三维坐标值。
(3)提取零件的几何特征。按测量数据的几何属性对其进行分割,分割方法普通可分为两类,一类是基于边界分割法,一类是基于区域分割法。区域分割法将相似几何特征的点划为同一区域,具有明确的几何意义,是较为常用的分割方法。
(4)零件 CAD 模型的重建。将分割后的三维数据在 CAD 系统 中分别做表面模型的拟合,并通过表面片的拼接获取零件实物表面的 CAD 模型。
(5)重建 CAD 模型的检验与修正。由于测量得到的数据点往往 存在一些数字误差,所以需要对曲面或者曲线进行光顺处理,提高曲面 质量。此外还要检验重建的 CAD 模型是否满足精度或者其他试验性能 指标的要求,对不满足要求的应进行适当的调整修改,直至达到零件 的标准
接触式三坐标测量机(Coordinate Measure Machine ,CMM)可 谓接触式测量的代表。接触式三坐标测量机通常是基于受力变形的原 理,通过探头测取三维几何坐标数据。 操作者事先设计规划好测量途 径与方式,三坐标测量机便会按照所指定的路径测取三维几何坐标数 据。普通来说,接触式三坐标测量机测量较稳定,易于定位,测量精 坐标测量机
基于逆向工程技术的产品设计
基于逆向工程技术的产品设计
逆向工程是一种通过分析和研究已有产品来了解其原理和设计的过程。基于逆向工程
技术的产品设计是指利用逆向工程的方法来设计新产品或改进现有产品。下面将介绍基于
逆向工程技术的产品设计的一些重要方面。
在进行逆向工程之前,需要获取要研究的产品。这可以通过购买产品,或者通过从市
场上获得样品或原型来实现。获取产品之后,可以使用不同的工具和技术对其进行拆解和
分析。这包括使用计算机辅助设计 (CAD) 软件来创建三维模型,使用光学扫描仪来获取
表面几何信息,使用材料分析仪器来确定材料成分等。
了解产品的工作原理和设计思想是进行逆向工程的关键。通过分析产品的构造和功能,可以确定产品的各个组成部分以及它们之间的关系。这有助于揭示产品的设计思想和性能
特点。了解产品的竞争对手和市场动态也是进行逆向工程的重要内容,可以帮助设计师明
确产品设计的目标和要求。
基于对产品的逆向工程分析,可以进行产品的改进和优化设计。通过理解产品的优点
和局限性,可以提出设计上的改进措施。可以优化产品的结构,提高其强度和可靠性;可
以改进产品的功能和性能,增加其灵活性和适应性;还可以优化产品的外观和人机交互界面,提升用户体验。逆向工程还可以帮助设计师发现产品的问题和缺陷,并提出解决方
案。
在进行产品设计的过程中,逆向工程技术还可以帮助设计师实现对现有产品的重构和
再设计。通过将产品的各个组成部分重新设计和优化,可以提高产品的整体性能和品质。
逆向工程技术还可以帮助设计师进行材料选择和制造工艺的优化,以提高产品的质量和可
持续性。
逆向工程案例
逆向工程案例
逆向工程是指通过对产品的分析、研究和测试,以了解其制造工艺、材料和设
计原理的一种技术手段。逆向工程的目的是为了获取产品的设计信息、技术参数和工艺流程,以便对其进行改进、仿制或再设计。下面我们将介绍一个逆向工程的案例,以便更好地理解这一技术的应用和意义。
在某汽车制造公司,他们需要对竞争对手的新款汽车进行逆向工程分析,以便
了解其先进的设计理念和技术特点。首先,他们从市场上购买了对手的汽车,并进行了详细的解剖和分析。通过拆解汽车的各个部件,他们逐步了解了对手汽车的整体结构和各个零部件的设计特点。同时,他们还使用了3D扫描仪和计算机辅助设
计软件,对汽车的外形和内部结构进行了数字化建模和分析。
在逆向工程的过程中,他们发现了对手汽车的一些先进设计和制造技术。例如,对手汽车采用了新型的轻量化材料,使汽车整体重量更轻、性能更优越。另外,对手汽车的发动机和传动系统采用了先进的动力总成技术,使汽车的燃油经济性和动力性能得到了显著提升。此外,对手汽车的车身结构和悬挂系统也采用了一些新颖的设计理念,使汽车的操控性和安全性得到了提升。
通过逆向工程分析,该汽车制造公司不仅了解了对手汽车的先进技术和设计理念,还为自己的产品研发和设计提供了有益的启示。他们在新款汽车的设计和制造过程中,借鉴了对手汽车的一些先进技术和设计理念,使自己的产品在性能、质量和安全性方面得到了显著提升。同时,他们还将逆向工程的成果应用到了其他产品的研发和设计中,取得了良好的经济效益和社会效益。
通过这个案例,我们可以看到逆向工程在产品研发和设计中的重要作用。通过
逆向工程案例
逆向工程案例
逆向工程是指通过对产品的分析、研究和测试,找出产品的设计原理和制造工艺,以便进行仿制或改进的一种技术手段。逆向工程可以帮助企业了解竞争对手的产品设计和制造工艺,为产品的改进和创新提供参考。下面我们将介绍一个逆向工程的案例,以便更好地理解这一技术的应用。
某公司生产的一款家用电器产品在市场上表现不佳,销量低迷,用户反馈也不太好。为了寻求突破,该公司决定对竞争对手的同类产品进行逆向工程分析,以期找到产品的设计和制造方面的不足之处,并进行改进。
首先,公司采购了竞争对手的同类产品,并进行了详细的解剖和分析。通过拆解产品,他们了解了产品的内部结构和各个零部件的制造工艺。通过对电路板、传感器、电机等关键部件的分析,他们发现了竞争对手产品在节能、性能稳定性和耐用度方面存在一些不足之处。
接下来,公司组织了一支由工程师和技术人员组成的团队,对产品的设计和制造工艺进行了深入研究。他们发现竞争对手产品的电路设计存在一些缺陷,导致产品在长时间使用后容易出现故障;另外,产品的外壳材料选择不当,导致产品外观不够美观,也容易受到外部环境的影响。
在对竞争对手产品进行逆向工程分析的基础上,该公司开始进行产品改进。首先,他们对产品的电路设计进行了优化,增加了过载保护和短路保护功能,提高了产品的稳定性和安全性。其次,他们选择了更加耐磨、耐高温的外壳材料,提高了产品的耐用度和美观度。
经过一段时间的改进和测试,该公司最终推出了改进后的新产品,并进行了市场推广。新产品在性能和外观上得到了显著提升,得到了消费者的一致好评,销量也大幅提升。通过逆向工程分析竞争对手产品,该公司成功地找到了产品的不足之处,并进行了有效的改进,取得了良好的市场反响。
逆向工程工艺流程
逆向工程工艺流程
《逆向工程工艺流程》
逆向工程是指通过对产品、构件或系统进行分析、研究和测试,以了解其设计和制造过程的一种技术。在工业设计、产品改进和竞争情报收集等领域都有广泛的应用。逆向工程的工艺流程通常包括以下几个步骤:
1. 数据采集:首先,需要收集目标产品的相关数据,包括3D
模型数据、物理尺寸、材料成分等。这可以通过扫描、测量、摄像、X射线等方式进行。
2. 数据处理:收集到的数据需要经过处理,比如进行数据清洗、重构3D模型、提取特征等。这一步是为了确保数据的准确性
和完整性。
3. 分析和研究:对处理后的数据进行分析和研究,了解产品的设计和制造过程。这包括工艺流程、材料选型、结构设计等方面的研究。
4. 制造原型:根据分析结果,可以开始制造产品的原型。这通常包括使用快速成型技术或传统加工方法进行制造。
5. 产品改进:通过研究和分析,可以发现产品存在的问题或改进的空间。可以基于原型进行改进设计,以提高产品的性能和质量。
总的来说,逆向工程的工艺流程是一个将目标产品进行分析、研究和改进的过程。通过这个过程,可以更好地了解产品的设计和制造过程,为产品的改进和竞争提供技术支持。
逆向工程名词解释
逆向工程名词解释
1. 什么是逆向工程?
逆向工程(Reverse Engineering)是指通过对已有产品、系统或软件的分析和研究,以了解其设计和实现方式的过程。它可以帮助人们理解已有产品的内部结构、算法、功能和特性,并可以根据这些信息进行修改、优化或重新设计。
2. 逆向工程的主要目的
逆向工程主要有以下几个目的:
2.1 理解和学习
通过逆向工程,可以深入了解已有产品或系统的设计原理和实现细节。这对于学习新技术、研究新领域或理解其他人的创作是非常有帮助的。
2.2 修改和优化
逆向工程可以帮助我们修改已有产品或系统的功能、性能或界面,以满足自己或他人的需求。通过分析源代码、反汇编代码或者使用调试器等工具,我们可以找到需要修改的地方,并进行相应的改动。
2.3 兼容性和互操作性
在软件开发中,逆向工程可以用于实现兼容性和互操作性。通过分析其他软件或文件格式的结构和协议,我们可以编写兼容或者互操作的代码,使得不同的软件能够相互通信和协作。
2.4 安全和漏洞分析
逆向工程在安全领域也有重要的应用。通过逆向工程,我们可以发现软件或系统中的漏洞和安全问题,并提供相应的解决方案。逆向工程还可以帮助我们分析恶意软件或病毒的行为和特征,以便更好地进行防范和应对。
3. 逆向工程的方法与技术
逆向工程使用了多种方法和技术来实现其目的。下面是一些常用的逆向工程方法和技术:
3.1 静态分析
静态分析是指在不运行程序的情况下,通过对程序代码、二进制文件或者其他相关文件进行分析,来获取程序行为和功能的信息。静态分析常用的工具包括反汇编器、反编译器、静态代码分析器等。
《逆向工程设计方法》课件
总结词
详细描述
几何模型可以是用CAD软件创建的三维模 型,也可以是二维图纸或实物模型。
基于几何模型的方法需要较高的测量和建 模技术,同时也需要了解产品的制造工艺 和材料特性。
基于图像模型的逆向工程设计方法
总结词
基于图像模型的方法是通过分析图像数据来推导和优化设计的方法。
详细描述
这种方法通常用于图像处理、计算机视觉和医学影像等领域。通过分 析图像数据,设计师可以提取特征、识别模式并优化设计方案。
CHAPTER
基于物理模型的逆向工程设计Biblioteka Baidu法
总结词
基于物理模型的方法是通过建立和分析物理模型来推导和 优化设计的方法。
详细描述
这种方法通常用于复杂系统的设计,如机械系统、航空航 天器等。通过建立物理模型,设计师可以模拟和分析系统 的性能和行为,从而优化设计方案。
总结词
物理模型可以是实物模型或计算机模拟模型,具体选择取 决于设计问题的复杂性和可模拟性。
总结词
图像模型可以是数字图像、医学影像或遥感图像等,具体取决于设计 应用领域。
详细描述
基于图像模型的方法需要较高的图像处理和分析技术,同时也需要了 解相关领域的知识和应用背景。
03 逆向工程软件工具
CHAPTER
商业逆向工程软件工具
1 2 3
Autodesk Inventor
逆向工程设计
逆向工程设计
逆向工程设计是指通过分析和研究现有产品或技术,重新设计和开发出具有类似或更优秀性能的新产品或技术的过程。这种设计方法在产品开发中普遍使用,可以使公司获得更好的竞争优势和丰厚的利润。
逆向工程设计有许多优势。它允许设计师从已有的产品和技术中汲取经验和灵感,并在此基础上进行创新设计。通过逆向工程,设计师可以分析和评估现有产品和技术的优缺点,从而确定新产品开发的方向和重点。此外,逆向工程设计可以减少研发时间和成本,从而提高公司的效率和竞争力。
逆向工程设计的过程包括以下步骤:
1. 收集现有产品和技术的信息。这包括技术文献、用户手册、构图、制造工艺和材料等方面的资料。
2. 分析产品和技术的结构和功能。通过研究已有产品的工作原理、零部件结构、材料特性、加工工艺等方面,分析其优缺点,为新产品的设计和开发提供思路。
3. 评估现有产品的竞争优势。这包括市场需求、产品性能、制造成本、售价等多个方面的考虑。通过评估当前市场的需求和竞争环境,为新产品的定位和开发提供指导。
4. 设计和开发新产品。根据已有的信息和分析结果,设计师可以开始设想、绘制、测试和制造新产品。这包括绘制详
细的设计图纸、制定材料选择和加工工艺以及在实验室和工作环境中进行测试和验证。
逆向工程设计的成功关键在于分析和评估现有产品和技术,为新产品的开发提供正确的方向和重点。设计师需要将逆向工程与创新设计相结合,使新产品在性能、成本和市场认可度等方面都具有优势。
总之,逆向工程设计在现代产品开发中具有非常重要的作用。它不仅可以为设计师提供宝贵的经验和灵感,还可以为公司带来更好的效率和竞争优势。随着科技的发展,逆向工程设计将会越来越普遍地应用于产品设计和开发领域。
正规逆向工程常用解决方案
正规逆向工程常用解决方案
正规逆向工程是一种将已有的产品进行逆向分析和研究,以获得产品设计和技术信息的过程。它可以帮助企业节省开发成本,提高产品质量,了解竞争对手的产品技术,并且可以为企业提供法律保护。逆向工程可以应用于多个领域,包括软件、硬件、产品设计等。在这篇文章中,我们将探讨正规逆向工程的常用解决方案。
1. 软件逆向工程
软件逆向工程是将已有的软件进行逆向分析和研究,获取软件设计、算法和业务逻辑等信息的过程。它可以适用于多个领域,包括信息安全、软件开发、产品研发等。软件逆向工程的常用解决方案包括:
(1)反汇编和反编译:通过将已有的二进制文件转换为可读的汇编代码或者高级语言代码,来了解软件的实现原理和算法逻辑。
(2)调试分析:通过在调试器中调试软件,可以了解软件的运行逻辑和数据流,从而获得软件的设计和实现信息。
(3)静态分析:通过对软件进行静态代码分析,可以了解软件的结构和逻辑,发现潜在的安全漏洞和性能问题。
(4)动态分析:通过对软件进行动态代码分析,可以了解软件的行为和交互过程,从而发现潜在的安全问题和性能瓶颈。
2. 硬件逆向工程
硬件逆向工程是将已有的硬件进行逆向分析和研究,获取硬件设计、电路原理和技术规格等信息的过程。它可以适用于多个领域,包括电子产品设计、电路板分析、芯片解密等。硬件逆向工程的常用解决方案包括:
(1)电路分析:通过对电路板进行分析,可以了解电路的设计和连接结构,发现电路的功能和特性。
(2)芯片解密:通过对芯片进行解密和分析,可以了解芯片的内部结构和逻辑设计,获得芯片的设计资料和技术规格。
逆向工程技术在产品设计中的应用
逆向工程技术在产品设计中的应用随着科技的不断发展,逆向工程技术在产品设计中的应用越来
越广泛。逆向工程是指通过建立或使用三维模型、CAD模型、CAM模型或其他模型,并且对该模型进行深入分析和修改,以了
解其内部结构和原理,以及优化和改进其设计的技术。
逆向工程技术在产品设计中的应用非常多样化,下面我们就来
了解一些具体的应用。
1.产品重构
产品设计的一个很重要的部分是产品重构,即将已经存在的产
品进行重新设计和改进,以满足新的市场需求或技术需求。逆向
工程技术可以帮助设计师深入分析已有产品的结构和特征,并基
于此进行修改和重构。
逆向工程技术可以精确地获取产品的三维模型和技术数据,通
过对这些数据进行细致的分析和处理,来了解产品的主要组成部
分和工作原理。然后,设计师可以依据这些信息来重新设计产品,优化产品的结构和功能。
2.产品改进
逆向工程技术可以帮助设计师深入分析已有产品的性能和问题,然后基于这些分析结果进行改进。通过这种方式,可以大大提高
产品的性能和可靠性,并增加用户的满意度。
例如,某公司在设计一种新型风扇时,发现已有产品的散热效
果不佳,声音过大等问题。设计师就可以使用逆向工程技术来分
析已有风扇的结构和特征,并找出寻找改进的方法。最终,设计
师成功地改进了风扇的设计,使其散热效果提高了30%,同时噪
音降低了50%。
3.产品修复
逆向工程技术可以在产品损坏时,成功地进行修复和改进。设
计师可以通过对已有产品的分析,重建产品的三维模型和技术数据,并进行修复和改进。这样可以帮助公司大大节省时间和成本,减少研发周期的延迟。
汽车逆向工程的设计流程
汽车逆向设计第一阶段(测量):
1、熟悉参考样车,在样车准备阶段拍摄相关照片;
2、测量内、外表面各种装配间隙和段差,结构造型圆角,操纵件行程等;
3、然后进行车身外表面测量,整车状态下底盘点云测量;
4、进行门洞、开闭件开度、门内饰、座椅位置、发动机舱测量(右侧内饰测量轮廓、缝隙、非对称部位);
5、拆开闭件,测量门内饰;
6、测量座椅、方向盘、驾驶操纵机构、踏板;
7、拆门内饰,拆座椅,拆前风窗玻璃,测量门内板;
8、测量仪表板及车身其他内饰;
9、拆内饰、仪表板,测量装配状态下的车身附件、空调、电气件;
10、拆车内空调系统件、车身附件、电气件;上固定架,拆前后车轮,测量前后挡泥板护板、前后保险卡T;
11、拆前后挡泥板护板、前后保险杠、前大灯。拆底盘件、发动机舱内空调系统件、电气件、测量配合;
12、测量底盘和空调的管路系统,拆卸底盘和空调的管路系统,各种涂胶、阻尼垫拍照测量及铲胶;
13、车身(包括开闭件)孔位编号、拍照,人工测量焊接标准件及所有孔径,自车身所有安装孔的孔位、孔径用测量设备测量,拆解车身,测量配合,零部件测量及零部件拆解和散件测量;
14、将点云调整到车身坐标系下,对整车点云进行分块,对整车点云外表面、内饰件表而及外饰件表面进行划分,生成总布置控制面。
汽车逆向设计第二阶段(设计):
1、对运动部件进行运动学校核和相关部件设计;
2、车轮运动校核和轮罩设计、踏板总成运动校核、传动轴跳动校核、转向运动校核、悬架运动校核、转动车身件运动校核等;
3、发动机厢盖、行李厢盖运动学校核,车门、摇机、天窗运动学校核,雨刮器运动学校核等。另外还要进行轴荷分配计算与转弯半径凋整校核,最终确定设计硬点;
CATIA逆向工程设计教程
CATIA逆向工程设计教程
逆向工程是指通过对实物或物体的扫描、测量等手段,将其数字化,
并在计算机上进行建模和设计的过程。CATIA是一款强大的三维建模软件,逆向工程是其重要应用之一、本文将介绍如何使用CATIA进行逆向工程设计。
第一步是获取实物的几何数据。可以使用3D扫描仪、激光测量仪等
设备对实物进行扫描,获取其三维坐标点云数据。将这些数据导入CATIA
软件中,可以得到一个点云模型。
第二步是对点云数据进行处理和优化。CATIA提供了丰富的工具和功能,可以对点云数据进行去噪、平滑、补洞等操作,以获得一个更加准确
和完整的模型。
第三步是进行曲面重建。CATIA提供了多种曲面重建工具,可以根据
点云数据生成曲面模型。可以使用网格法、最小二乘法等方法进行曲面重建。根据实际情况选择合适的方法,并进行参数设置,以得到满足要求的
曲面模型。
第四步是进行模型修整和修复。在曲面重建过程中,可能会出现一些
不完整或不理想的地方,需要进行修整和修复。CATIA提供了各种修整和
修复工具,可以对模型进行平滑、切割、填充等操作,以得到一个更加完
美的模型。
第五步是进行模型分析和验证。CATIA提供了各种分析工具,可以对
模型进行测量、分析、对比等操作,以验证模型的准确性和完整性。可以
进行形状比较、尺寸测量、误差分析等操作,以确保模型符合设计要求。
第七步是进行模型导出和输出。CATIA支持多种文件格式的导出,可以将模型导出为STEP、IGES、STL等格式,以便于在其他软件中进行进一步处理和应用。可以进行模型的渲染、动画等操作,以展示和演示设计成果。
简述逆向工程技术中的设计流程
简述逆向工程技术中的设计流程逆向工程技术是以软件反汇编作为核心技术的一种技术,它的主要作用是恢复软件的原始结构,以及其中的算法、技术、功能等。逆向工程的设计流程一般包括以下步骤:
(1)建立模型:首先建立软件模型,从软件功能以及参数,结构上建立完整的模型;
(2)编写汇编程序:通过分析和反汇编可以获取软件的汇编语言代码,其中包括内存、操作指令、数据结构等内容;
(3)生成源代码:测试代码中自定义变量,查找相关的调用等,生成源代码,这部分的工作需要很长的时间;
(4)封装代码:将生成的源代码进行封装,完善软件的结构,优化代码,便于可读性和操作性;
(5)测试:对封装后的代码进行测试,检测软件是否可以正常运行,以及确认软件的功能是否正常完成。
逆向设计流程
可在极短时间内获得复杂工作表面的完整点云。
其独特的流动式设计和不同视角点云的自动拼合技 术使扫描不需要借助于机床的驱动,扫描范围可达 12M,而扫描大型工件则变得高效、轻松和容易。 其高质量的完美扫描点云可用于汽车制造业中的产 品开发、逆向工程、快速成型、质量控制,甚至可 实现直接加工。
四、照相式扫描仪
2016/4/13
二、 绝对关节臂测量机
二、 绝对关节臂测量机
1、主要功能 对零件进行测量、检查和验证 逆向工程 产品比较/产品分析 快速原型设计:对示例部分或物理模型进行扫描,并转换 为CAD模型,如同三维打印机。 仿形铣:由扫描点云数据直接复制生产产品。 2、应用 钣金件、冲压件、模型配件、模具、结构和装饰五金、复 合材料、机加工件、管件及其组件、车身和底盘、玻璃纤 维结构。 应用领域:汽车及其零部件制造商、汽车内饰、航空航天 零部件制造商、重型设备及其零部件制造商、船舶和造船、 机械制造、家具制造业、土木工程、新能源及其零部件制 造商、轨道交通。
非接触光学三维扫描仪,其结构主要由光栅投影设备及
两个工业级的CCD Camera所构成,由光栅投影在待测物
上,并加以粗细变化及位移,配合CCD Camera将所撷取 的数字影像透过计算机运算处理,即可得知待测物的实
2016/4/13
际3D外型。
四、照相式扫描仪
基于逆向工程的零件设计与优化
基于逆向工程的零件设计与优化
逆向工程是一种非常重要的技术手段,它可以通过对已有产品或系统的解析、
测量和分析,获取相关的设计信息,进而进行改进、优化或反推。在实际工程应用中,逆向工程的方法在零件设计与优化上也有着广泛的应用。
一、逆向工程的基本原理
逆向工程的基本原理是通过对已有物体进行扫描、测量和分析,获取物体的几
何形状、结构特征、材料性质等信息。通常采用的方法有三维激光扫描、光学测量、X射线成像等。这些方法可以将物体表面的数据转化为数字化的CAD模型,然后
可以使用CAD软件进行模型的修复、重建和修改。
二、逆向工程在零件设计中的应用
逆向工程在零件设计中的应用非常广泛,它可以快速地获取已有零件的CAD
模型,并在此基础上进行优化设计。逆向工程可以通过分析已有零件的结构特点和工作原理,找到其中存在的问题和不足,进而进行改进和优化。通过逆向工程,可以提高零件的性能、降低成本,并使其更加符合实际应用需求。
三、逆向工程对零件优化的影响
逆向工程在零件优化中发挥着重要的作用。通过逆向工程,可以对已有零件进
行全面的分析和评估,找到其中的优点和不足,为进一步的优化提供依据。逆向工程还能够快速获取零件的CAD模型,使得后续的优化设计更加方便和高效。逆向
工程还可以帮助工程师解决可靠性与耐久性等方面的问题,提高零件的性能与可靠性。
四、逆向工程在零件设计中的案例研究
为了更好地理解逆向工程在零件设计中的应用,我们可以通过一个实际案例来
进行研究。以某车辆的离合器为例,通过逆向工程的方法,可以对离合器进行扫描
和测量,得到其外形和内部结构的CAD模型。然后可以对该模型进行分析,找到其中的缺陷和问题,进而进行改进和优化。例如,可以通过修改离合器的结构和材料,提高其传动效率和耐磨性。逆向工程还可以帮助设计师快速获得替代零件的CAD模型,以便进行替代性能优化的研究。
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机械零部件逆向工程设计认知
与操作实验
学院(部):机械工程学院
专业班级:
学生姓名:
指导教师:陈清华陈加胜
2013年 6 月25日
机械零部件逆向工程设计认知与操作实验
一、实验认知
图1 逆向工程的工作流程
2.逆向工程的应用领域
逆向工程技术已成为联系新产品开发过程中各种先进技术的纽带,并成为实现新产品快速开发的重要技术手段。一般来说,逆向工程包括形状反求、工艺反求和材料反求等几个方面。在机械领域的实际应用中,主要包括以下几个方面:
①对已有零件的复制,再现原产品的设计意图;
②当原始设计不可得时,用于对已有产品的改型或仿型设计;
③在设备维修中对个别损坏或磨损零件的复制;
④在美学设计特别重要的领域,通常采用真实比例的木制或泥塑模型来评估设计的美学效果,再通过逆向工程进行设计;
⑤当设计需要实验才能定型的工件模型时,通常采用逆向工程的方法,例如,在航天航空领域,为了满足空气动力学等要求,需要进行风洞实验的产品模型;
⑥数字化模型的检测,如检验产品的变形分析、焊接质量以及零件实物与CAD模型的比较等。
二、实验操作
1.实验仪器介绍
逆向工程能在拥有现有物理部件之上,利用激光扫描仪、结构光源转换仪或射线断层成
像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量,再通过CAD、CAM、CAE或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。
我们本次实验使用的是学校最新购买的VxScan三维扫描仪。VxScan是一款简单快捷的扫描仪器,能在两分钟内启动运行,可3D扫描不同形状、材料和颜色的机械零部件。VXscan 软件模块VXscan 专门致力于采集和优化3D 扫描数据。除了能够为这些特定的任务提供高性能外,它还具有简单易用和用户友好的特点,足以满足任何知识水平的用户需要。表面优化算法可避免创建多个扫描层并确保更准确的网格,且无需任何后处理;结果是网格得到优化,并能以各种标准格式导出;扫描分辨率并无限制:只需输入分辨率值,不受扫描物体尺寸的影响。扫描前后可随时更改分辨率。软件可根据先前采集的原始数据重建网格;实时呈现表面(扫描物体时,用户可以查看3D 表面);其它功能还包括网格优化等,例如补洞、智能抽选(网格上无清晰度损失)和边界过滤。逆向工程/外观造型、设计和分析行业设计技术图3D -扫描至- CAD粘土模型数字化原型图复制数字化模型与实物模型冲模和塑模设计手工模型数字化定制部件设计包装设计零配件部件设计快速成型和制造小规模生产竞争分析质量控制/检测非接触式检测部件到CAD 检测初样检测。
2实验操作
本次实验我们主要进行的是对一些机械模型的扫描操作。有对简单的方块或圆柱体的扫描,也有对复杂的汽车模型的扫描。当然,主要任务还是对VXscan 的软件模块的使用操作。这款仪器的实质是对机械模型进行成型处理,然后再在软件上进行后续加工处理。这是我们第一次接触这款软件,与传统三维软件相比这款软件在某些方面有着传统软件的共性,当然由于这是一款基于扫描仪的软件,也有着其自身的不同点。
由于第一次使用这款软件,在操作上面不太熟悉,因此扫描出来的图形辨识度不高,由于时间的限制,后续加工处理只是象征性地进行了一些操作。但软件的强大功能确实给了我们很大的启迪。
三、实验总结
1、试验中不要随意动触碰机器,且在旁边观察时也不能有太大的动作,否则可能会影响扫描效果,进而影响实验结果;
2、三坐标测量仪用于精密加工,扫描后的点需进行处理才能用于进一步的加工;
3、在扫描过程中,扫面时界面弹出无法扫描,有可能是摄像头距工件太远,一般控制在80-100cm左右;
4、由于工件小则不用再工件上贴编码点,只需在工件周围放置3-4个编码块。
本次实验让我们对三维建模有了一个全新的认识,拓宽了我们的知识面,使我们的知识系统更为丰富。