培训资料逆向工程PPT课件

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逆向工程概论ppt课件

逆向工程概论ppt课件

逆向工程之困難
• 缺乏專業人才 • 需要豐富經驗
系統整合範例
• 順向工程系統整合範例
系統整合範例…(con.)
• 逆向工程系統整合範例

系統整合範例…(con.)
• 整廠規劃流程範例
逆向工程
• 定義(Reverse Engineering) • 傳統靠模方式
– 靠模方式
– 類比式複製
逆向工程系統整合…(con.)
• 需要的基本配備…(con.) – 量測機台 • 三次元量測儀 • 多軸專用機台 • 多軸關節式機械臂 • 雷射追蹤站 – 點群資料處理軟體 • 雜訊濾除、細線化、曲線建構、曲面建構曲 面修改、內插補點
逆向工程系統整合…(con.)
• 需要的基本配備…(con.) – CAD/CAM軟體 • 一般PC級或工作站級CAD/CAM系統 – CAE軟體:執行模流分析或強度分析 – CNC工具機:執行模仁加工及模具製造 – 快速成型機:模型產生(有光化學法、粉末成 型法、繞現成型法、切紙成型法 – 量產機器:塑膠射出機、押出機、鈑金成型機 等
逆向工程概論
• 順向工程 • 逆向工程 • 逆向工程系統整合 • 逆向工程的困難 • 系統整合範例
順向工程
• 定義 (Forward Engineering) • 開發流程
規格訂定
設計
製造
• 造型設計流程
CAD

3D

造型

外形

設計

量測



檢驗
產 品 加 工
順向工程…(con.)
• 造型設計產品例

逆向工程概述 ppt课件

逆向工程概述  ppt课件
考元素
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应用实例
点云编辑(对齐)
所要对齐的平面, 一般为XY、XZ、
YZ等平面
拟合平面
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应用实例
点云编辑(对齐)
用最佳拟合 功能,把拟 合平面对齐 到所需要的
平面上
23
应用实例
点云编辑(对齐)
对齐之前 对齐之后
24
构造曲线
应用实例
由点云截取 轮廓线点云, 并构造成曲
线
25
构造曲面
应用实例
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点云数据的处理及曲面构造
2. 点云数据处理的一般流程
➢ 打开扫描点数据或其他曲线 ➢ 用适当的方式显示出来(display) ➢ 点云数据优化处理(删除、过滤) ➢ 点云数据编辑(合并、对齐、网格化) ➢ 将点云分割成易处理的截面 ➢ 从点云截面中构造出新的点云,以便构造曲线 ➢ 用曲线和点云构造出曲面 ➢ 评估曲面品质,修改
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四、应用实例
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数据导入
应用实例
多个数据的合并, 只要多次打开就 可以将数据合并
在一起
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应用实例
数据显示(display)
如果后面多边形 方式选择项是灰 色的,代表点云 没有多边形计算
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应用实例
数据优化处理(删除、过滤)
20
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
4
逆向工程技术介绍
2. 逆向工程技术应用领域
➢ 在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下,在对零件原 型进行测量得到零件的设计图纸或CAD模型,并以此为依据利用快速成型复制 出相同的零件。
➢ 当设计需要通过实验验证才能定型的工件模型时,通常采用逆向工程技术。比 如设计飞机机翼,为了满足空气动力学的要求,首先要求在初始设计模型上进 行各种性能试验建立符合要求的产品模型,最终的实验模型将成为制造这类零 件的依据。

逆向工程技术及其应用PPT课件

逆向工程技术及其应用PPT课件

逆向工程实例
这是一个具体的应用实 例,主要步骤如下:
1、根据客户要求制定 相应的数据采集方案。 本案例采用激光扫描仪 一次扫描完成数据采集。
2、对点数据进行去除 杂点、过滤精简等处理。
逆向工程实例
3、根据样件的特点提取 特征线,本案例按照一条 曲线取截面线。
4、对拟合曲线进行误差 分析,确定在允许范围内, 可进行下面的工作,否则 要重新以更多的控制点进 行拟合,直到把误差控制 在允许范围之内。控制点 不宜过多,这样会影响曲 线质量。
光速测距法 结构化光照法 图像分析法
机械手
优点:具有携带方便,测量精度高等特点。
三坐标测量机(CMM)
优点:测量精度较高,价格低廉。 缺点:测量速度慢,对于柔性材料会出现变形而产生测量
误差,在进行半径补偿时也会出现误差。
采用三角几何法的扫描仪
优点:能快速采集物体的表面点数据信息。 缺点:采集精度受目标物体表面质量和扫描仪与目标物
体之间的距离和环境因素等影响。
三维激光扫描仪工作流程
1、 对要扫描的零件做好表面处理,如喷漆或喷砂 处理。
2、规化扫描方法,如果是大的板金件采取平面扫 描方式,如果是回转体可选择旋转扫描方式。尽 量以最少的次数采集最多的数据。
3、将零件固定在工作台上,保证稳定。 4、确定扫描范围,调整激光强度及步进大小。 5、开始扫描数据。 6、保存数据文件,扫描完毕。
Unigraphics NX
Unigraphics(UG),是美国 EDS公司 推出的CAD/CAE/CAM一体化软 件,广泛应用于航空、汽车、机 械、家电等各行各业。
采用结构化光照法的扫描仪
优点:这种扫描仪具有测量速度快、测量范围大、携带方 便等优点 缺点:价格十分昂贵。

培训资料-逆向工程

培训资料-逆向工程
• 例 1.曲面扫描的边界最少由4个点 定义。 • • • • • • 点1为起始点; 点2为方向点; 点3为第一条扫描线的终止点; 点4为边界的终止点; 系统从点1到点2开始扫描; 整个扫描所有的扫描线和第一 条线平行; • 起始终止平面将由点3到4和点1 到4创建;
逆向工程---曲面的分区及边界
工件 扫描的截面线 剖面矢量
逆向工程---终止特征类型
• PC-DMIS使用特征元素控 制扫描终止,当测针通过 终止元素一定次数时,扫 描停止。 • 用来控制扫描停止位置的 特征可以是下列特征的任 意一个: – 点(球) – 由位置、矢量、 半径、通过次数 定义; – 平面 – 由位置、法矢方 向、通过次数定义; 且该平面为无限大, 没有边界平面; – 圆柱 – 由位置、矢量、 直径、通过次数定义。

• 周长扫描(PER SCAN)
导入CAD模型后有效 导入CAD模型后有效
• UV 扫描(UV SCAN)
逆向工程---扫描的测头补偿
• 目前,在PCDMIS当中,曲线的补偿 是采用二维平面补偿法,即扫描曲 线的测头半径补偿只能在某个平面 内进行; • 该平面即是扫描对话框中,起 始矢量—剖面矢量控制; • 在使用曲线扫描时,必须注意 该扫描的剖面的设置是否正确。 • 对于曲面扫描,PCDMIS采用类似多 次样条的计算模型来计算每个扫描 点的矢量补偿方向,因此,曲面扫 描中每个点的补偿方向是根据相邻 的点的坐标计算出来的; • 因此,在使用曲面扫描时,行 数必须大于3行,才能保证测头补 偿矢量的正确性; • PCDMIS也同时设置了取消测头补偿 的选项,需要时,可以取消测头补 偿,只输出测头球心坐标值,然后 利用造型软件中的类似偏置的功能 进行测头的再补偿
建模过程的小技巧

逆向工程技术及应用PPT课件

逆向工程技术及应用PPT课件
本章提要
❖ 1 逆向工程的基本概念 ❖ 2 逆求技术的分类 ❖ 3 产品几何形状的数字化技术 ❖ 4 测量数据的预处理技术 ❖ 5 模型重建 ❖ 6 逆向工程的未来趋势及展望
1
整体概述
概述一
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概述二
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概述三
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2
1.1 逆向工程的概念
7
❖ 逆向工程则是一个“从有到无”的过程。简 单地说,逆向工程就是根据已经存在的产品 模型,反向推出产品的设计数据(包括设计 图纸或数字模型)的过程。
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逆向工程的概念
❖ 逆向工程是以设计方法学为指导,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, 对已有新产品进行解剖、深化和再创造,是 对已有设计的再设计。
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❖ 为适应现代先进制造技术的发展,需将 实物样件或手工模型转化为CAD数据,以便 利用快速成形系统、计算机辅助系统等对其 进行处理。并进行修改和优化设计。
❖ 逆向工程(Reverse Engineering,RE)系统 就专门为制造业提供了一个全新、高效的三 维制造路线。实现从实际物体到几何建模的 直接转换。
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1. 实物逆向
❖ 顾名思义,它是在已有实物条件下,通过试 验、测绘和分折。提出再创造的关键技术; 其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、 材质、精度、使用规范等多方面的逆向。实 物逆向对象可以是整机、部件、组件和零件。
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1.1 试验方案和试验方法
❖ 实物反求,首先要在未解体前进行功能、性能等全面试验考 核,测试其各项功能和性能指标。为此,应解决以下几项内 容:
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2.要针对性地学习软件功能。这包括两方面意思:一是学习功能切 忌贪多,一个CAD/CAM软件中的各种功能复杂多样,初学者往往 陷入其中不能自拔。其实在实际工作中能用得上的只占其中很小一 部分,完全没有必要求全。对于一些难得一用的功能,即使学了也 容易忘记,徒然浪费时间;另一方面,对于必要的、常用的功能应
. 重点学习,真正领会其基本原理和应用方法,做到融会贯通
7
曲面造型的学习方法
3.重点学习造型基本思路。造型技术的核心是造型的思路,而不在于软 件功能本身。大多数CAD/CAM软件的基本功能大同小异,要在短时 间内学会这些功能的操作并不难,但面对实际产品时却又感到无从下 手,这是许多自学者常常遇到的问题。这就好比学射击,其核心技术 其实并不在于对某一型号的枪械的操作一样。只要真正掌握了造型的 思路和技巧,无论使用何种CAD/CAM软件都能成为造型高手。 4.应培养严谨的工作作风,切忌在造型学习和工作中“跟着感觉走”, 在造型的每一步骤都应有充分的依据,不能凭感觉和猜测进行,否则 贻害无穷。
• 优势: • 采点速率高,能获取大量
的点云。 • 有一定景深,配合片区式
扫描,使得编程简单。 • 塑料件、橡胶件、薄壁件
等工件不受影响。
• 缺点: • 精度比触发式测量要低。
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PC-DMIS中扫描
• 开放路径扫描 (OPEN LINE SCAN)
• 闭合路径扫描 (CLOSE LINE SCAN)
1D
2
1D
2
1D
2
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逆向工程---扫描终止通过次数
逆向工程:
简单的讲就是对现有实物的一种反求. 就这种思维的方法而言,是思维先于实体、实体用于反证思维的逆向逻 辑形式,国际称之为逆向工程。 它主要包括三方面:形状反求,工艺反求,材料反求 实施逆向工程的目的是为了更好地实现产品设计的并行工程。增加产品 设计的一次成功率,从而缩短周期,降低成本,减少风险,提高质量,增 强企业竞争力
• PCDMIS也同时设置了取消测头补 偿的选项,需要时,可以取消测头 补偿,只输出测头球心坐标值,然 后利用造型软件中的类似偏置的功 能进行测头的再补偿
扫描的截面线
工件
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逆向工程---终止特征类型
• PC-DMIS使用特征元素控 制扫描终止,当测针通过 终止元素一定次数时,扫 描停止。
• 用来控制扫描停止位置的 特征可以是下列特征的任 意一个: – 点(球) – 由位置、矢量、半 径、通过次数 定义; – 平面 – 由位置、法矢方向、 通过次数定义;且该平 面为无限大,没有边界 平面; – 圆柱 – 由位置、矢量、直 径、通过次数定义。
• 该平面即是扫描对话框中,起始 剖面矢量 矢量—剖面矢量控制;
• 在使用曲线扫描时,必须注意该 扫描的剖面的设置是否正确。
• 对于曲面扫描,PCDMIS采用类似 多次样条的计算模型来计算每个扫 描点的矢量补偿方向,因此,曲面 扫描中每个点的补偿方向是根据相 邻的点的坐标计算出来的;
• 因此,在使用曲面扫描时,行数 必须大于3行,才能保证测头补偿 矢量的正确性;
2、基础特征Байду номын сангаас根特征(Base Feature)设计 作出零件的毛坯形状。
3、详细设计(利用Form Feature:+/-Materials) 先粗后细__先作粗略的形状,再逐步细化; 先大后小__先作大尺寸形状,再完成局部的细化;
先外后里__先作外表面形状,再细化内部形状。
4、细节设计(利用Feature Operation) 倒圆角、斜角,各类孔系,各类沟槽…
1
消费性产品研发的一般过程
由于加工设备的不断创新,新的 工艺往往导至产品外形多样花与 个性化!
2
在形状逆向过程中常用的设备
高精度的台 式三坐标,主 要用于精密 零配件的反 求
便携,精密,大 型,超大型工 件
柔性,便携,速 度
速度,精密,大 型工件
3
逆向工程主流软件
1.点云处理软件 Geomagic, Polyworks,Rapidform 2.高阶曲面 Imageware,i-deas….. 3.设计软件 Pro/e,Ug,Catia,solidworks 4.逆向工程常常塔配的软件 Imageware+UG Imageware+pro/e Geomagic+UG/pro/e Catia………..
• 片区扫描(PATCH SCAN)
• 转台扫描(ROTATED SCAN)
• 截面扫描(SECTION SCAN)
• 导入CAD模型后有 效
• 周长扫描(PER SCAN)
导入CAD模型后有效
• UV 扫描(UV SCAN)
导入CAD模型后有效
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逆向工程---扫描的测头补偿
• 目前,在PCDMIS当中,曲线的补 偿是采用二维平面补偿法,即扫描 曲线的测头半径补偿只能在某个平 面内进行;
6
曲面造型的学习方法
1.应学习必要的基础知识,包括自由曲线(曲面)的构造原理。这 对正确地理解软件功能和造型思路是十分重要的,所谓“磨刀不误 砍柴功”。不能正确理解也就不能正确使用曲面造型功能,必然给 日后的造型工作留下隐患,使学习过程出现反复。其实,曲面造型 所需要的基础知识并没有人们所想象的那么难,只要掌握了正确的 方法,一般都能理解.
8
逆向工程---接触式测头
优势: 测量精度高。 配合测量软件能快速检测工件 的面、孔、锥等几何形状。 对被测物体的外型、颜色、反 光情况没有要求。
缺点: 逐点测量,速度较慢,耗时较 长。 扫描方式为线扫描,需要多条 扫描程序。 塑料件、橡胶件、薄壁件等类 型的工件在测量时会出现变形。
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逆向工程---非接触式扫描
4
逆向造型的常见问题
1、拿到工件后无从下手 --- 不了解系统的造型流程
2、得到点云后无从下手 ---对曲面结构不了解
3、Part数据非常庞大 --- 没有统一思路,做到哪儿是哪儿
4、Part数据非常混乱 --- 没有统一规划
5、缺少技巧性
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整体的建模思路
1、特征(Feature) 分解 分析零件的形状特点,然后把它隔离成几个主要的特征区域, 接着对每个区域再进行粗线条分解,及至在脑子里有一个总 体的建模思路以及一个粗略的特征图,同时要辨别出难点、 容易出问题的地方。
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