基于反求工程和快速原型的零件_模具制造技术
快速成型技术的多领域应用与发展
快速成型技术的多领域应用与发展摘要：简要介绍了快速成型技术的基本原理、工艺方法和技术特点。
阐述了快速成型技术在工业造型、制造、模具、医学、航天等多领域的应用，探讨了快速成型技术今后的发展趋势。
关键词：快速成型技术原型快速制模应用快速成型技术RP(Rapid Protot-yping RP)是20世纪80年代末开始发展起来的一种基于逐层累加成型的新兴制作工艺,它是集多种先进科技于一体的能够迅速将设计思想转化为产品的现代先进制造技术。
它为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。
快速成型工艺是一个涉及CAD/CAM、逆向工程技术、分层制造技术、数据编程、材料编制、材料制备、工艺参数设置及后处理等环节的集成制造过程。
通俗地说，快速成型技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。
近十几年来，随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争十分激烈。
尤其是计算机技术的迅速普遍和CAD/CAM技术的广泛应用，使得RP技术得到了异乎寻常的高速发展，表现出很强的生命力和广阔的应用前景。
快速成型制造工艺PR技术是将传统的“去除”加工方法(由毛坯切去多余材料形成产品)改变为“增加”加工方法(将材料逐层累积形成产品)，采用离散分层/堆积的原理，由CAD模型直接驱动，快速制作原型或三维实体零件的一种全新的制造技术。
快速成型技术发展至今，以其技术的高集成性、高柔性、高速性而得到了迅速发展，目前，快速成型的工艺方法已有几十种之多，其中主要工艺有四种基本类型: 光固化成型法(Stereo lithography Apparatus, SLA)、叠层实体制造法(Laminated Object Manufacturing, LOM)、选择性激光烧结法(Selective Laser Sintering, SLS) 和熔融沉积制造法(Fused Deposition Manufacturing, FDM)。
浅谈先进制造技术在手机制造领域的应用
浅谈先进制造技术在手机制造领域的应用第一篇：浅谈先进制造技术在手机制造领域的应用《先进制造技术》大作业浅谈先进制造技术在手机制造领域的应用手机作为一种消费级的工业产品，其在现代人们生活中不可或缺的作用日益凸显。
由于有了计算机长期及迅猛的发展作为铺垫，与其有异曲同工之妙的手机在其基础上得到了让人惊讶的发展速度。
在手机发展之初，它只是作为一种通讯用具而被人们接受，但是现在，日常休闲，网上购物，证券交易，出行旅游，信息检索，它几乎延伸到了人类生活的绝大所数领域。
在人们对手机需求急剧上升的年代，生产商不得不使用更尖端的制造技术、设计理念及先进工艺来满足广大消费者多样化的需求。
基于这样的现状，先进制造技术被更广泛的采用于手机制造领域。
在现在所风靡的高端机型几款高端机型中，其所用到的先进成型技术及制造工艺虽然远未达到其它机械行业例如航空航天工业所用到的尖端技术层面，但其在外壳成型及表面处理、新型材料应用方面已经站在了现代制造业的前沿，更在消费者所要求的轻、薄、美观方面超出了人们的想象。
在手机的外壳制造方面，应用最多的成型技术就是对金属材料的高精密切削加工和对塑料材质的注塑成型技术。
台湾手机品牌HTC是现代手机制造业的一个典范，其手机以精湛的制造工艺，稳定的性能，成为全球最大的手机制造商之一，镁铝合金的外壳是用一整块金属板整体切削得到的，而其坚硬的外表显然不是金属原来的特性，HTC采用了独特的金属陶瓷（ceramic metal）技术，这种先进的微弧氧化（micro-arc oxidation）技术使手机不仅有了坚硬的外表，还具有了一种的陶瓷似的质感。
而现在最具影响力的苹果在加工手机外壳时却采用了激光切割技术，这种先进的金《先进制造技术》大作业属加工技术使其手机具备了极小的接合缝隙和浑然一体的视觉感受。
在高分子材料注塑成型领域，诺基亚明显有了超越其它公司的先进技术，在其最新的lumia系列手机中，大多采用了一种新型的碳酸聚酯高分子材料，喷射注塑而成，这种一体式的注塑工艺让整个手机具有了金属的质感和整体的设计风格。
逆向工程技术-与模具数字制造技术
逆向工程技术-与模具数字制造技术1.绪论：简单介绍逆向工程技术和模具数字制造技术的概念及应用；.逆向工程技术的原理：描述逆向工程技术的原理，包括数据收集、采样、测量和建模；2.模具数字制造技术的原理：描述模具数字制造技术的原理，包括设计模型、数据处理和三维打印；.逆向工程技术与模具数字制造的比较：对比逆向工程技术和模具数字制造技术的优势和劣势；3.应用前景：介绍两项技术在未来的应用前景；.总结：总结两项技术的发展前景及展望未来的应用。
第一章: 绪论逆向工程技术是一种利用实体物品的三维尺寸、纹理信息采集、识别和表达的技术。
它可以将实物精确地数字化，并以3D图形的形式表示出来。
它主要应用于CAD/CAM/CAE系统中，可以将实际产品转化成数字模型，从而简化设计过程，降低设计成本，提高设计效率。
而模具数字制造技术则是一种将CAD设计模型直接生产出实物的技术。
它使用CAD/CAM设计模型，操作CNC机器，从而制造出精密的实物零件和部件。
模具数字制造技术的主耍应用领域包括汽车、机械、建筑、航空航天以及日用品等行业，使得个性化定制和快速原型测试成为可能。
第二章：逆向工程技术的原理逆向工程技术的基本原理包括数据收集、采样、测量和建模。
首先，从客观物体中收集数据。
然后，对数据进行采样，以准确反映物体表面的结构特征。
接下来，对收集到的数据进行测量，以获取实体物体的三维尺寸信息。
最后，根据收集到的数据建立三维模型。
数据收集采用激光扫描等方式，可以比较精确地把实体物体的表面信息转换为数字信息，从而识别物体的结构信息。
采样时, 采用空间抽样的方法，可以对物体细节处理，以使模型更加准确。
测量时，采用X、Y、Z的方式，精确的识别出物体的三维尺寸信息。
最后，建模时，借助相关软件，将物体的尺寸信息整合成三维模型。
第三章：模具数字制造技术的原理模具数字制造技术的原理包括设计模型、数据处理、三维打印等。
设计模型是将客观物体的尺寸信息转化为CAD设计模型, 这可以使用逆向工程技术来实现。
2.第2章 快速成型技术及其在铸造中的应用解析
第2章快速成型技术及其在铸造中的应用2.1 引言快速成型（Rapid Prototyping-RP）技术是国际上新开发的一项高科技成果，简称快速成型技术。
它的核心技术是计算机技术和材料技术。
快速成型技术摒弃了传统的机械加工方法，根据CAD生成的零件几何信息，控制三维数控成型系统，通过激光束或其它方法将材料堆积而形成零件的。
用这种方法成型，无需进行费时、耗资的模具或专用工具的设计和机械加工，极大地提高了生产效率和制造柔性。
从制造原理上讲，快速成型（RP）技术一改“去除”为“堆积”的加工原理，给制造技术带来了革命性的飞跃式发展。
基于RP原理的快速制造技术经十几年的发展，在创新设计、反求工程、快速制模各方面都有了长足的进步。
RP技术的应用可大大加快产品开发速度，缩短制造周期，降低开发成本。
现代市场竞争的特点是多品种、小批量、短周期，要求企业对市场能快速响应并不断推出新产品占领市场，如新型电话机的市场寿命仅6个月，又如台湾和日本摩托车行业，每三个月就推出一种新型摩托车投入市场，摩托车几万辆就需改型。
二十世纪九十年代以来，在信息互联网支持下，由快速设计、反求工程、快速成形、快速制模等构成的快速制造技术取得很大进展。
快速成形技术最早产生于二十世纪70年代末到80年代初，美国3M公司的Alan J. Hebert(1978)、日本的小玉秀男(1980)、美国UVP公司的Charles W. Hull(1982)和日本的丸谷洋二(1983)，在不同的地点各自独立地提出了RP的概念，即用分层制造产生三维实体的思想。
Charles W. Hull 在UVP的继续支持下，完成了一个能自动建造零件的称之为Stereolithography Apparatus (SLA)的完整系统SLA-1，1986年该系统获得专利，这是RP发展的一个里程碑。
同年，Charles W. Hull和UVP的股东们一起建立了3D System公司。
反求工程在模具制造中的应用
接制 造 模具 ，第 三种 为 利 用快 速 物理 原 型经 过 中间 制造 技术 来 制 造模 具 。快 速原 型制 造 的加工 过 程 实
反求 工 程 由三 维几 何 形状 测 量 、三 维 重构 及 快 转化 而 制 造模 具 。后 两 种 本质 上 均采 用 了快 速 原 型 速制 造三 部 分组 成 。 常见 的物 体 三维 几何 形 状 的 测量 方 法基 本 可分 质上 就 是 在 Ｚ 轴 方 向上 的叠 加 过 程 ， 即接 受 Ｃ Ｄ Ａ 为 接触 式 和非 接触 式 两 大类 ，而测 量 系统 与 物体 的 数 据 ，由材 料 逐层 累加成 形 。快 速成 形 工艺 可 分为 作用 又有 光 、声 、机 、电等 方 式 。在 反求 工 程 中常 三 类 ：光 化 学 方法 、光物 理 方 法和 非 激光 堆 积直 接 用 的 三维 数 据 获 取 技术 有 ：坐 标 测 量 机 （ ＭＭ ） 成 形 。光 化 学 方法 是指 利 用化 学 变 化 实现 成形 的方 Ｃ 、 Ｌ Ｇ 激光 线结 构 光扫 描 、投 影 光栅 法 、数 字照 相 系统 、 法 ，有 Ｓ Ａ、Ｓ Ｃ 等 方 法 ；光 物 理 方 法 是 指 利 用
・
４ ６ ・
￣ Ｍ＿－ （ 锶 Ｉ ） ２ ０ 年 ７ ＿ Ａ 冷 ０２
第１ １期
化 实 现成 形 的方 法 ，如 Ｓ Ｓ Ｌ 、Ｌ ＯＭ 等方 法 ； 法 ，如 ３ Ｐ、Ｂ Ｍ 、Ｆ Ｍ 等 。 Ｄ Ｐ Ｄ ２ 快 速模 具 制造 技 术 ．
件 的支持下完成三维实体 重构 。
反求 工程 Ｃ Ｄ Ａ 模 型 给 出后 ，可 以 通 过 三种 方 或Ｓ ＴＬ文 件 驱 动 Ｃ ＮＣ或快 速 成 形 机 制造 出产 品或 式获 得 零 件 。第 一 种 是 由传 统 的数 控 加 工 制 造 零 原形 ，这 一产 品开 发模 式 即为反 求 工 程 。反求 工 程 件 ，第 二种 是 运 用 快 速 原 型 制 造 （ Ｐ Ｒ Ｍ） 技 术 直
先进制造技术试卷一答案汇总
答案：FML柔性制造自动线；FMS柔性制造系统；FMC柔性制造单元；FAS最终装配计划
组成：加工系统，工件运储系统，刀具运储系统，一套计算机控制系统，附属系统
第12题:(0分)
CIMS的组成及其控制结构
答案：功能分系统：经营管理分系统，工程设计自动化系统，制造自动化系统，质量保证信息系统
支撑系统：计算机网络和数据库管理
控制结构：五层递阶控制结构，即工厂层，车间层，单元层，工作站层，设备层
第13题:(0分)
画图说明快速原型制造技术的技术原理？
答案：
第14题:(0分)
什么是精密加工和超精密加工，精密和超精密加工技术目前研究的三个领域分别是什么？
答案：精密加工是指加工零件的尺寸尺寸精度在，加工表面粗糙度为Ra 0.02～0.1μm 之间的加工方法。
超精密加工是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm，表面粗糙度小于，以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μm的加工技术，也称之为亚微米级加工技术，且正在向纳米级加工技术发展。
领域：1.超精密切削，如金刚石刀具切削，可加工各种镜面，它成功的解决了高精度陀螺仪，激光反射镜和某些大型反射镜的加工。
2.精密和超精密研磨，例如解决大规模集成电路基片的加工和高精度硬磁盘面等。
3.精密特种加工，如电子束、离子束加工等。
逆向工程技术论文
逆向工程技术论文逆向工程又叫反求工程或反向工程，下面是小编为大家精心推荐的逆向工程技术论文，希望能够对您有所帮助。
逆向工程技术论文篇一逆向工程技术及其应用摘要：通过分析和研究逆向工程技术，提出了其关键技术为数据采集、数据预处理、数据分割、曲面重构和CAD模型建模，分析了逆向工程技术在产品设计中的应用，其能提高产品设计的准确性，大大缩短产品研发周期。
关键词：逆向工程数据采集曲面重构点云0引言在21世纪的今天，市场的产品变化很快，能不能很快制造出符合市场需要的商品是一个公司生存发展的关键。
但由于很多原因我们只能得到简单的实物模型，无法得到图纸和相关的产品数据。
因此就没有办法得到产品的数据尺寸，从而把极大地困难带给后续的制造技术和模具的制造。
从而就急需一种能通过先进技术对实体进行处理进而将样品制造出来的技术，而逆向工程正是在这种背景下应运而生。
1逆向工程概述逆向工程又叫反求工程或反向工程，它是根据一个实物产品，通过三维数字化扫描仪精确快速的测量事物的轮廓坐标，再通过三维CAD曲面重建并修改后传递给一般地CAD/CAM系统，再通过CAM 编出刀具的程序传给CNC加工设备，从而制造相应的模具。
单地说，逆向工程就是根据已存在的产品样件模型，进行解剖、深化和再设计，反向推出产品设计数据的过程。
反向工程分为下面三类：①实物反向：它是已经有了实物，经过测量和相关分析进而再生产。
它有性能逆向、功能逆向、结构、材料等各方面的反向。
而且这种反向的目标可以是一个整体可以是一部件也可以是一组件。
②软件反向：我们把产品的样本和设计书、产品的图纸和使用手册、相关的标准和质量保证文件等都叫做技术软件。
它分为以下三类：有实物和全套技术软件的;只有全套技术软件的;只有实物的。
③影像反向:这种逆向没有技术软件也没有相关的实物，我们只能获得产品的一些广告图片和一些参观视频等，产品的研发人员只能根据这些资料去设计和构思产品，我们把这种反向叫做影像反向。
现代加工技术概况
现代加工技术概况1. 现代加工技术发展现状现代加工技术是广泛应用在生产制造当中的一种技术，是在原本应用机械能的方式下加以改进，变成能够对多种能利用的一种方式。
通过这种方式能够大大的提高我们的工作效率，并且使得制作产品更精细。
同时，现代加工技术为了更好迎合顾客，也在不断进行调整当中。
为了使制造产品更加精细，高效率和高品质同时实现，现在现代加工技术紧追时代的步伐不断应用新兴技术，加强对智能化的应用，在加工过程中做到绿色无污染。
为了让大家对现代加工技术进行了解，作者将其与普通的机械加工进行对比，来看一看现代加工技术的优势。
现代加工技术在使用的过程中自动化，并且加工的痕迹比较少。
在生产制造中对于能量的应用广泛，并且在应用时可以不用其他的工具。
现代加工技术的出现满足了人们日益增长的需求，达到制造业对自己的自我挑战。
我们也要经常进行反思，积极发现需要改进的地方，并及时作出调整，不能固步自封，思想陈旧，才不会被激烈的竞争所淘汰。
发展的过程可能会充满了艰辛，要学会吸取其他发达国家的经验，不断进行调整，最终使现代加工技术达到更好的目的。
1.1 精密、超精密加工发展上世纪70年代，随着精密、超精密加工技术的提出，机械加工技术开始逐渐向此方向发展。
精密加工是指精密切削和磨削加工，是一种加工精度及表面质量能够达到极高精度的加工工艺，而超精密加工不单只是一个单纯的加工方法和工艺，其已经发展成为一项涵盖极为广泛的系统工程。
精密、超精密加工技术首先是由西方发达国家应用于尖端技术和武器制造中，之后随着其影响的加深而得到了快速发展。
精密和超精密加工可以使机电产品的性能、质量、可靠性得到提高，同时改善零件的互换性使其装配效率得到提高。
因此，精密、超精密加工已经成为一项在国际竞争中不可缺少的关键技术。
精密、超精密加工追求加工的极限，到上世纪末，已经发展到了纳米加工水平，此外还有光电一体化技术，这些新技术已经广泛应用在通信设备、微型飞机和人造卫星、微型泵等微型机械设备中。
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析1. 引言1.1 介绍逆向工程技术及其在模具设计制造中的重要性逆向工程技术是一种通过反向分析、扫描、建模和制造的技术手段，可以将已有的物体或产品进行数字化重建。
在模具设计制造领域，逆向工程技术扮演着至关重要的角色。
逆向工程技术可以帮助设计师快速获取并理解产品的实际形状和结构，节省研发时间，提高设计效率。
逆向工程技术可以对现有模具进行快速反馈和修正，从而提高模具设计的准确性和稳定性。
逆向工程技术还可以帮助制造商在产品更新换代时快速复制原有模具，降低生产成本，提高生产效率。
2. 正文2.1 逆向工程技术的基本原理逆向工程技术的基本原理是通过对已有的物体或产品进行扫描、测量和分析，以获取其几何形状、结构、材料属性等信息，然后使用这些信息进行数字化建模、设计和制造新的产品或进行产品改进。
逆向工程技术通常包括以下几个步骤：1. 数据采集：通过3D扫描、光学测量、摄影测量等手段获取物体的表面形状和结构信息，也可以通过X射线、CT扫描等技术获取内部结构信息。
2. 数据处理：将采集到的数据进行处理和分析，包括数据清理、数据配准、建模等步骤。
通常需要使用CAD软件进行数据处理和建模。
3. 数字化建模：根据采集到的数据，进行三维数字化建模，生成几何模型、工程图纸等设计数据。
4. 设计与仿真：基于数字化建模数据进行产品设计、工艺设计、性能分析、模具设计等工作，可以使用CAD/CAM软件进行设计和仿真。
5. 制造与验证：基于数字化设计数据，进行数控加工、3D打印、快速成型等制造过程，然后进行产品验证和测试。
逆向工程技术的基本原理就是通过数据采集、处理、建模和制造来实现对现有产品的重建和改进，从而实现产品设计与制造的快速和灵活性。
逆向工程技术的发展对模具设计制造领域具有重要的意义和应用价值。
2.2 逆向工程技术在模具设计中的具体应用1. 借助逆向工程技术，可以快速获取现有模具的设计数据，包括尺寸、形状、结构等信息。
材料成型及控制工程专业(塑性成形与模具技术方向)课程介绍
性成形CAE、模具制造与CAM等课程。通过实验，加深学生对塑性成
形理论、塑性成形工艺、数值模拟技术、模具CAD/CAM技术的理解， 培养学生的计算机应用能力、实践动手能力和创新能力，提高学生的综
艺的特点；通过学习掌握超塑性成形、粉末锻造、液态模锻、摆动辗压 的典型特种体积成型工艺;通过学习掌握旋压成形、爆炸成形、液压涨形、
充液拉深摆动辗压的典型特种体积成型工艺。
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塑性成形与模具技术研究所
课程简介
快速成形与快速模具
快速原型技术为近年来出现并迅速发展起来的先进制造技术，因其
在新产品开发中的显著的经济效益和时间效益而得到高度重视，成为目
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塑性成形与模具技术研究所
课程设置
课程设置分为专业和专业方向两个层次
专业课 材料成型基础 材料成型技术 ADVANCE METARIAL FORMING 材料成型检测试技术 材料成型计算机基础 材料成形计算机应用软件
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专业方向课 模具设计与CAD 塑性成形CAE 模具制造与CAM 特种塑性成形 快速成型与快速模具
本课程主要介绍如何采用AutoCAD绘制出符合工程设计要求的二维
图形，采用UG绘制并编辑曲线、草图，进行特征、曲面设计及三维实 体造型，并绘制工程图纸，实现零部件之间的装配。介绍如何采用
ANSYS软解建立结构分析的几何模型、数值分析模型，并根据实际问题
进行线性或非线性分析求解，最后对求解的结果进行后处理。
塑性成形与模具技术研究所122专业发展历史1956年成立金属压力加工专业后改为金属塑性加工锻压工艺及设备塑性成形工艺及设备1978年开始招收硕士研究生1986年获硕士学位授予权1995年获博士学位授予权1995年被评为山东省重点学科1996年开始招收博士研究生1998年整合为材料成型及控制工程专业2000年被确定为山东省重点强化建设学科2008年被确定为国家级特色专业建设点塑性成形与模具技术研究所222课程设置课程设置分为专业和专业方向两个层次专业课专业方向课材料成型基础模具设计与cad材料成型技术塑性成形caeadvancemetarialforming模具制造与cam材料成型检测试技术特种塑性成形材料成型计算机基础快速成型与快速模具材料成形计算机应用软件塑性成形与模具技术研究所322课程设置实践环节专业实验第六学期50学时专业课程上机第六七学期90学时生产实习第七学期3周专业综合实验第七学期1周创新和任选实验第七学期1周专业课程设计第七学期2周毕业设计第七八学期17周塑性成形与模具技术研究所422课程简介材料成型基础阐明液态成型塑性成型和熔焊成型等成型技术的内在基本规律和物体本质揭示材料成型过程中影响产品性能的因素及缺陷形成的机理
先进制造技术试题库(附答案)
先进制造技术复习题一、填空题1．先进制造技术包含主体技术群、支撑技术群和制造技术环境三个技术群。
2．先进制造基础技术的特点除了保证优质、高效、低耗外，还应包括无污染。
3．微细加工中的三束加工是指电子束，离子束，激光束。
4. 绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。
5.超高速机床主轴的结构常采用交流伺服电动机内置式集成结构，这种主轴通常被称为空气轴承主轴。
6.快速原型制造常用的工艺方法光固化成形，叠层实体制造，选择性激光烧结，熔融沉积制造。
7.虚拟制造技术是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持，在产品设计或制造系统的物理实现之前，就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态，从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。
8.大规模集成电路的微细制作方法有外延生长，氧化，光刻，选择扩散，真空镀膜。
9.优化设计的两个前提条件以数学规划为理论基础，以计算机为基础。
10.快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采用的原材料是热塑性材料。
11.优化设计的三要素是：目标函数，设计变量，约束条件。
12.绿色设计的主要内容包括：绿色产品设计的材料选择与管理，产品的可拆卸性设计，可维修设计，产品的可回收性设计，绿色产品的成本分析，和绿色产品设计数据库。
绿色产品设计的材料选择与管理；产品的可拆卸性设计；产品的可回收性设计。
13.LIGA技术的工艺过程分为：(1)深层同步辐射X射线光刻；(2) 电铸成型；(3)模铸成型。
14.微细加工工艺方法主要有：三束加工技术，光刻加工，体刻蚀加工技术，面刻蚀加工技术，LIGA技术，牺牲层技术和外延生长技术。
15.工业机器人一般由机械系统，控制系统，驱动系统和智能系统等几个部分组成。
16.柔性制造系统的组成包括：加工系统，物流系统，信息控制系统和一套计算机控制系统。
17.MRP和MRPII分别是指物料需求计划和制造资源计划，而ERP是指企业资源计划，其核心思想是完全按用户需求制造。
基于反求工程技术和快速原型制造(RPM)技术的产品快速开发
【 关键词１ 快速原型书 造 屁卓工程 ｌ 【 中圈分类号１ Ｔ ３ １ Ｐ９ 【 文献标识码】 Ｂ
【 文章 编号 １ １｛ ７ ３ （０ ２ ０ — ０ １ ０ ０ ３— ７ Ｘ ２０ ｝ １ ０ ４ — ２ ）
引
言
由 于计 算 机 和 网络 技 术 的 飞 速发 展 时 空 距 离 大 太 缩
形式体现在对产品现有蛮物模型进行测量 ， 并通过获得 的数 据重建产品 Ｃ Ｄ模 型 进 而利用现有的 Ｃ Ｄ技术实现改型 Ａ Ａ
设 计 ， 后 加 工 制造 ． 成 产 品开 发 。 而 完 ｌ ３ 反 采 工程 在 产 品 开 友 中 的 意 义
（ 截面信息） 即离散 的过程 ； ， 再将分层后 的数据进行一定的
反求工程对 于制造过程 来说 是非常重要的 。如何从企 业仅有的样件 、 油泥模 型、 模具等 “ 物理世界” 快速地过 援到
作 者简 介 ： 面 琴 ，９ １年 生 ．９ ２年 北 京理 工 太 学 电子 工 程 示毕 业 ， 师 ， 士 付 女 １７ １９ 讲 面
４ｌ ・
维普资讯
一
在 要做 的是从现有产品所掌握的信 息中反推其产 品模型和 设计思想 ， 而再设计和改进 进
１ ２ 反 求 Ｉ 程 的 过 程 ．
反求 工程技术中最常见的是 依据产 品实 物或样 件进行
求 反 分析 和设 计 。在 Ｃ Ｄ／ Ａ 领 域 ． Ａ ＣＭ 反求 工程 技 术 的 主 要
定 厚度进行分层 ，将 原来 的三 维模型变成 二维平 面信息
处理 ， 加入加工参数 ． 产生数控代 码 ； 在微机控制下， 数控系
统 平 面加工方式 ． 序地 连续加工出每个 薄层 ， 有 并使它们 自动牯 接而成形 ，从而制造 出所需 产品的实物样件或 成品，
快速成型技术实验报告
（3）烧结层厚的影响
烧结层厚对制件的精度和表面光度影响很大， 烧结层厚对制件的精度和表面光度影响很大，一 般认为，层厚越小，精度越高、 般认为，层厚越小，精度越高、零件的表面光洁度 越高，这在烧结斜面、 越高，这在烧结斜面、曲面等形状的零件时最为明 但当切片层厚太薄时， 显。但当切片层厚太薄时，层片之间很容易产生翘 曲变形，并且切片层厚越薄， 曲变形，并且切片层厚越薄，制件的烧结时间越长
五、实验结果 分析影响成型加工的因素有哪些？ 最佳工艺参数？ 成形件表面是否光滑？ 成形件的台阶效应是否明显？
(1)实验原理：采用选择性激光烧结(SLS)原理。 实验原理：采用选择性激光烧结 原理。 实验原理 原理 (2)实验步骤：先在工作台上铺一层原型烧结粉，激光束在计 实验步骤： 实验步骤 先在工作台上铺一层原型烧结粉， 算机的控制下有选择的进行烧结， 算机的控制下有选择的进行烧结，该材料能吸收激光能量 并熔化，然后在随后的冷却过程中固化， 并熔化，然后在随后的冷却过程中固化，从而完成层的烧 这样层层叠加，形成一个三维实体， 结，这样层层叠加，形成一个三维实体，烧结完成后去除 多余的粉末，便得到我们所需要的原型件。 多余的粉末，便得到我们所需要的原型件。 (3)实验设备：HLP-350I成型机。 实验设备： 成型机。 实验设备 成型机 (4)实验方法 对原型烧结粉采用不同工艺参数进行SLS成型 (4)实验方法：对原型烧结粉采用不同工艺参数进行SLS成型， 实验方法： 成型， 以烧结密度为主要性能指标，得出一组最佳SLS成型工艺 以烧结密度为主要性能指标，得出一组最佳 成型工艺 参数。 参数。
RE和RP技术在模具制造中的应用与发展
RE和RP技术在模具制造中的应用与发展随着科学技术的快速发展，人类制造技术不断更新换代，近几十年尤为迅速。
现在，RE和RP技术成为了现在的热门，那么是么是RE和RP？所谓的指的分别是逆向工程和快速成型制造。
逆向工程是以现代设计理论、方法、技术为基础,运用各种专业人员的工程设计经验,知识和创新思维,对已有的产品进行解剖,分析,重构和再创造的一门技术。
它通过实物或原型，用扫描设备将实物的数据获取，然后导入反求软件进行还原数据与修改，再用CAD对其进行修改创新以及分析，最后通过快速成型设备将产品制造出来。
快速成型是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。
但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。
他们两者是分不开的，re的原产品数据的采集，处理及设计，之后由rp的数据转换与生产出产品。
可以这么说re是生产中的指导员，rp是生产中的执行者。
Re和rp技术在各个领域中得到了广泛应用，下面我们谈谈它们在模具设计与制造中的应用。
应用在模具设计与制造中后，最明显的表现是生产周期大大缩短，成本也随之降低。
逆向工程使我们快速的得到CAD模型，不用再花很多的时间在建模上，使我们在得到一件成品后，为方便日后修模，把它的CAD三维模型反求下来保存。
在快速成型的支持下，我们能够快速的的到样件，为检查设计产品的漏洞提供参考也能够给商家快速的了解到产品的信息。
RE与RP技术带动了制造业的快速发展。
反求工程在模具制造中的应用列子如下。
在模具定型上，为取得最终符合要求的模具，最初设计的模具型面都是要经过一定的反复修改过程的。
但是这些改变，却未能及时地反应在最初的CAD模型上。
这时，就需要借助逆向工程技术中的CAD模型重建功能，以及表面数字化来进行制造过程中的设计模型的修改变更。
模具设计制造中逆向工程技术的应用
模具设计制造中逆向工程技术的应用摘要：作为一个制造强国，我们的制造业得到了很好的发展，各种技术都在持续地进行着升级和改进，而反向工程技术就是一种常见的技术，它在模具的设计制造方面起到了很大的影响，这不仅有助于提高模具的精度和品质，而且还可以提高模具行业的创新能力。
文章将围绕在模具设计制造中的逆向工程技术的应用进行讨论，简单地分析了逆向工程技术的特征，对其流程进行了剖析，并对技术在模具设计制造中的运用进行了深入的探讨，从而推动了模具行业技术的稳步发展。
关键词：模具设计制造；逆向工程技术；技术应用引言技术革新是产业发展的推动力，与传统技术相比，逆向工程技术不仅可以提高模具的精度和质量，还可以确保模具的外观，这在汽车、摩托车这类产品上有很大的优势。
利用反求工程方法进行建模，不仅可以提高模具的设计效率，还可以提高模具的制造效率。
在模具工业中，应加强对反求工程技术的研究，并对反求工程的运用方法进行革新，从而提高我国的产品竞争力，并在世界范围内占有有利的位置。
一、逆向工程技术在模具设计制造的应用分析1.三维数据的收集处理采用3D激光扫描仪对3D资料进行采集与整理，可获得较为完整的资料资料，经综合整理后再加以整理。
在进行资料采集时，在资讯的扫瞄环节，要注重以自我定位为依据，以保证取得更为精确的资料。
一般要求测量的准确率为0.1-0.5毫米，测量结果的融合必须使用交叉激光器，形成一个三角形。
在实际应用中，必须使用 STL格式来进行数据的传输，以保证系统的稳定可靠。
2.集成软件的应用将 CAD整合软件与逆向工程技术相融合，可以让模具变得更理性，对其展开更多的研究。
将数字化点上传到系统中，使用系统对数据信息展开了分析和处理，可以对其进行优化，从而更好地将二次表面的分割和处理工作进行完善，从而让所建立的模型变得更具有合理性，提高了实体模型的精度。
3.零件实物集合建模在逆向工程中，对工件进行实体的分析和处理是必不可少的。
快速原型制造
快速原型制造种类
激光束RP可分为： 1. 立体光刻(SLA: Stereolithography)、 2. 选择激光沉积(SLS: Selective Laser Sintering) 3. 分层制造(LOM: Laminated Object Manufacturing) 4. 形状沉积制造(SDM: Shape Deposition Manufacturing)
二、RP技术的基本原理
将计算机内的三维实体模型进行分层切片得到各 层截面的轮廓，计算机据此信息控制激光器 （或喷嘴）有选择性地切割一层又一层的片状 材料（或固化一层层的液态光敏树脂，烧结一 层层的粉末材料，或喷射一层层的热熔材料或 粘合剂等方法）形成一系列具有一个微小厚度 的片状实体，再采用粘接、聚合、熔结、焊接 或化学反应等手段使其逐层堆积成一体制造出 所设计的三维模型或样件。
4.支持同步（并行）工程的实施 5.支持技术创新、改进产品外观设计。 6.用 RP 技术制做模具 7.逆向工程（反求）
快速原型服务领域
工业造型、模具、家电、电子仪表、轻 工、塑料、玩具、航空航天、军工、机 械、汽车、摩托车、内燃机、建筑规划 及模型、科研、医疗等。
五、快速原型制造种类
成型工艺 加工能量
样件或模型
的区域
快速制造新产 品样件、模型 或铸造用木模
截面轮廓 线
塑料件、铸造 用蜡模、样件 或模型
截面轮廓 线所包围 的区域
塑料件、铸造 用蜡模、样件 或模型
截面轮廓 线所包围 的区域
RP工艺优缺点比较
技 术 类
精 度
型
SL 好
LOM
一 般
SLS
一 般
FDM
较 差
表 面 质
沈阳航空航天大学2012年硕士研究生招生专业复试科目录0306
02 航空发动机强度、振动及噪声 082502 航空宇航推进理论与工程 03 航空发动机气动热力学及应用 04 航空发动机数值仿真 05 航空发动机试验与测试技术 06 航空新型能源研究 080701 工程热物理 01微尺度流动与传热 02发动机高效燃烧与低排放技术 080702 热能工程 01煤的清洁燃烧与转化
①数据库理论 ②计算机组成原理 以上两门任选一门
①离散数学 ②c语言程序设计 以上两门任选一门
沈阳航空航天大学2012年硕士研究生招生专业复试科目目录
二级学院（部） 081202 专业名称 计算机软件与理论 研究方向 ①离散数学 复试笔试科目及参考书 ②c语言程序设计 以上两门任选一门
006计算机学院
05分布与并行计算 06医学影像理解与分析 01知识管理与智能人机交互 02人工智能及其应用 03协同工作系统 04分布式虚拟现实 05大规模网络游戏 081203 06计算机网络技术及其应用 计算机应用技术 07管理信息系统与数据库 08嵌入式系统及应用 09信息安全技术 10医学影像处理 11计算机检测与控制 12物联网技术及应用 01 知识管理工程 02机器学习 0835软件工程 03分布与并行计算 04可信软件 05数据服务工程 01分布与并行计算 02计算机测控技术 03计算机网络及应用 04管理信息系统与数据库 085211 05人工智能与应用 计算机技术（专业学位） 06物联网技术及应用 07嵌入式系统及应用 08知识工程与知识管理 09网络与信息系统安全 10数字图像处理 01虚拟现实与仿真 02管理信息系统与数据库 03知识工程与知识管理 04网络与信息系统安全 085212 05敏捷制造及管理 软件工程（专业学位） 06嵌入式系统软件 07物联网数据管理 08物联网安全技术 09图像检索技术 10自然语言处理 01自主飞行控制 081101 控制理论与控 02微智能执行器与智能控制 制工程 03系统仿真及应用 01飞行器健康诊断与预测及综合健康管理 081102 检测技术与自
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・综述 Survey・基于反求工程和快速原型的零件/模具制造技术周赫赫,单忠德,梁剑江,颜永年(清华大学激光成形中心,北京100084)摘要:在反求工程和快速原型技术基础上,分析了基于反求工程和快速原型的快速零件/模具制造技术;采用Uni graphics软件进行三维重建,得到三维实体模型,转化为快速原型制造所需要的STL表面模型,采用LOM成形机制造出原型,与石膏型铸造工艺相结合,最终制造出金属零件/模具。
关键词:反求工程;快速原型;快速模具;快速制造中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:100028365(2001)0420042203R apid Tooling/Parts Manufacturing B ased on R everse E ngineering and R apid PrototypingZHOU He2he,SHAN Zhong2de,L IAN G Jian2jiang,Y AN Y ong2nian(Laser Forming Center of Tsinghua University,Beijing100084)Abstract:This paper analyzes the reverse engineering and rapid prototyping technologies.Rapid tooling/parts manu2 facturing technology is proposed.The Unigraphics software is employed to reconstruct the3D solid model of the data sets of3D points gained by3D scanning,then the solid model is transformed to STL surface model needed by rapid prototyping.The rapid prototype is fabricated by LOM,and then combined with plaster casting process;the metal parts/mould is casted finally.K ey w ords:Reverse engineering;Rapid prototyping;Rapid tooling;Rapid manufacturing 在通常的产品开发、制造过程中,产品制造往往从设计人员画图开始,然后制造模具,最终到产品。
然而随着产品更新换代快、交货周期短,更多的产品制造往往是从来样件制造开始,那么如何快速根据样件获得准确的数据,是产品制造中影响产品品质和制造周期的最直接、最根本因素。
在市场竞争更加激烈,产品技术含量不断提高、制造周期不断缩短的今天,反求工程技术越来越成为研究的重点。
在反求工程技术中,最核心的问题是如何根据获得的数据准确重构出三维CAD模型,然后直接采用快速原型机,制造出RP原收稿日期:2001204215; 修订日期2001204228作者简介:周赫赫(19772 ),在读硕士生,主要从事反求工程、快速原型制造和组织工程方面的研究1型,用于产品/模具的快速制造。
1 反求工程与快速原型技术反求工程(Reverse Engineering,简称RE),亦称为逆向工程。
是1个非常广阔的概念。
按照一般的定义,反求工程是针对消化吸收先进技术的一系列分析方法和应用技术的组合,由三维离散数据获取技术,三维重构及快速制造三部分组成。
RE是以先进产品或设备的实物、软件(图纸、程序、技术文件等)或影像(图片、照片等)作为研究对象,应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系统深入地分析和研究,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,一般包括设计反求、工艺反求、管理反求等各方面[1]。
综上所述,由于生铁中的含Mn量较低,在连铸条件下,球化率高,石墨球细小,球铁铸态时的铁素体含量很高,故其特别适应制造铸态高延伸率球铁。
3 经济效益分析山西生铁与本溪生铁相比,价格每吨要低400～500元,这样,每吨球铁件的成本,可比用本溪生铁时降低约300～400元,比用其他可以生产球铁的地方生铁也能降低150元/t以上。
这个数字对于利润率本来就很低的铸造行业来说,无疑是很可观的。
既可因成本的降低提高利润率,也可以降低产品价格,提高市场竞争力。
4 结论(1)利用山西某些地方生产的优质生铁完全可以生产出性能合格的球墨铸铁铸件和型材。
(2)比用其他生铁使每吨球铁件的成本可降低150元以上。
收稿日期:2000212227; 修订日期:2001201205作者简介:张兆云(19472 ),江苏铜山人,高工,学士1—14— 在制造领域,反求工程具体表现为对已有物体的参照设计,通过对实物的测量构造出物体的几何模型,得到物体的CAD数据模型,再根据物体的具体要求进行改进设计,如在CAD模型增加金属收缩率等和制造(数控加工和快速原型)。
该技术目前广泛应用于汽车、航空、模具、铸造等众多领域。
快速原型技术(Rapid Prototyping,简称RP)是80年代末发展起来的先进制造技术,是在计算机的控制与管理下,根据零件的CAD模型,通过材料精确堆积,制造原形或零件的1种基于离散/堆积成形原理的数字化成形技术。
它首先应用于制造业的各个领域,如汽车、航空、家电、计算机办公设备、工程机械等。
RP 的应用大大促进了产品设计现代化的进程,极大地缩短了新产品投放市场的周期,基于RP的快速工、模具制造新技术不断涌现。
RE与RP结合使得RP技术在制造领域的应用更加广泛,因为RP就离不开CAD软件系统设计出的CAD模型;没有CAD模型,RP将无从谈起。
而现有RP制造系统大多采用成熟的CAD系统(如Pro/EN2 GIN EER,AutoCAD),都需首先在CAD系统中建起CAD模型,而复杂实体很难或根本就无法建立其CAD 模型,这给RP的数据来源带来了不小的限制,也正好与RP善于制造复杂三维形体的优势相矛盾。
利用反求技术则可以解决这个问题,它能根据多种数据来源(如三维测量数据、相片、CT等)重构出实体的CAD 模型,从而成为RP技术有益甚至是十分必要的补充。
RE在RP中的应用主要集中在以下方面:(1)利用反求技术生成STL文件,供RP系统的数据处理软件直接使用,产生NC代码;(2)利用反求技术生成层片文件—CL I文件,这种输出比较适用于对各种散乱点数据和CT图像的反求,并且由于RP本身就是分层制造法,用反求得到的矢量化层片轮廓信息直接驱动RP设备逐层叠加而成三维实体;(3)利用反求技术来重构出实体模型,借助于CAD系统来转化成STL文件。
2 基于反求工程与快速原型的快速零件/模具制造技术基于反求工程与快速原型的快速零件/模具制造技术的工艺流程,如图1所示。
本文以鞋楦的快速制造为例,讨论与分析了该技术的主要步骤。
211 三维测量在反求工程中,准确、快速、完全地获取实物的三维几何数据,即对物体的三维几何形面进行三维离散数字化处理,是实现反求工程的基础。
目前主要的物体三维几何形状的测量方法根据其与工件的接触关系可分为接触式和非接触式测量两类。
接触式测量主要为机械式三坐标测量仪,非接触式测量主要为基于声学、光学和电磁的测量方式,如工业CT、超声波测距、磁共振成像。
现有的一些测量方法既有各自独特的应用优势,又都有一定的局限性。
本研究中采用机械式三坐标测量仪测量出鞋楦的表面数据,见图2。
测量过程中需要按照一定的轮廓曲线和根据物品的几何复杂程度测量获得数据。
图1 基于反求工程和快速原型的快速零件/模具制造工艺流程Fig.1 Flow chart of technology of rapid tooling parts manu2 facturing based on reverse engineering212 测量数据预处理通常把三维空间中的点集称为“点云”(Point Cloud)或“点群”。
最小的“点云”只包含1个点,高密度“点云”可达几百万数据点。
为了能有效地处理各处形式的“点云”,根据“点云”中点的分布特征(如排列方式、密度等)将“点云”分为:散乱“点云”、扫描线“点云”、网格化“点云”和多边形“点云”,其具体特征如表1所示。
本文采用扫描线“点云”测量。
表1 测量数据预处理的方法及特征Tab.1 Pre2prdessing measured data and the features序号“点云”名称主要测量系统特 征1静乱“点云”CMM、激光点测量测量点没有明显的几何分布特征,呈散乱无序状态2扫描线“点云”CMM、激光点三角测量系统沿直线扫描的测量测量点由1组扫描线组成,扫描一上的所有点位于扫描平面内3网格化“点云”CMM、激光扫描系统、投影光栅测量系统及立体视差法获得的数据“点云”中所有点都与参数域中1个均匀网格的顶点对应。
4多边形“点云”莫尔等高线测量、工业CT、层切法、磁共振成像等系统测量点分布在一系列平行平面内,用小段线将同一平面内距离最小的若干相邻点依次连接可形成一组有嵌套关系的平面多边形213 “点云”预处理为了重构获得的几何模型与物体的真实模型相一致,需要对测量获得的“点云”数据进行处理,主要的处理步骤有:数据平滑、数据精简、数据分块和融合、坐标变换、数据派生与重组和特征提取、派生及矢量化。
通过这一系列的数据处理,目的是为了降低和消除实际测量过程中受到各种人为或随机因素对测量结果造成的误差影响,对于高密度“点云”,对存在的冗余的测量点数据,按一定有时需要按一定要求精简测量—24—点的数量,分区域构造曲面片并将这些曲面片按一定的边界条件连接起来。
完成从测量坐标系到物体空间坐标系的坐标变换问题,改变“点云”的形态及密度,如按比例缩放“点云”,按要求的偏置量产生新的等距“点云”,将“点云”向某指定面投影产生二维投影“点云”,或进行网格化处理,以产生新点和新“点云”,从而实现对测量数据的优化与提纯。
214 三维重构由于测量对象往往是由大量初等解析曲面(如平面、圆柱面、圆锥面等)及部分自由曲面组成,故三维重构首先是将测量数据按实物的几何特征进行分割,针对不同数据块采用相应的曲面建构方案(如B 2spmine 曲面、Bezier 曲面、NURBS 曲面等),最后将这些曲面块进行拼接,获得实体模型。
试验中采用Unigraphics 三维造型软件进行数据处理,进行初始表面预计,对病态数据点进行调整和剔除,从无序的散乱点集,经过初始表面重构预计,进行表面的拓扑和几何学结构的初步估计得到三维扫描线模型,见图2(b )。