快速成型与逆向工程

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。并通过一个简单球面的反求工艺实例,阐述了逆向工程中数据采集、产品建模以及产品快速成型的一般过程。从而证明了逆向工程技术是一个多领域、多学科的系统工程,是基于新的设计思想和方法,在计算机技术、数控测量技术和CAD/CAM技术发展基础上产生的一项新技术,能广泛运用于模具行业,并有一定的影响力。本文证实了逆向工程技术和快速成型技术的前沿性和可靠性,并展望了逆向工程技术与快速成型应用的前景。

一、概念

1.1逆向工程

所谓逆向工程(Reverse Engineering,简称RE),是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程。而逆向工程则是从产品原型出发,进而获取产品的三维数字模型,使得能够进一步利用CAD/CAE/CAM以及CIMS等先进技术对其进行处理。

随着计算机技术的发展,CAD技术已成为产品设计人员进行研究开发的重要工具。尤其是三维造型技术已经被制造业广泛应用于产品及模具设计、自动化加工制造等方面。在实际开发制造过程中,设计人员接收的技术资料可能是各种数据类型的三维模型,但很多时候,从

上游厂家得到的却是产品的实物模型。设计人员需要通过一定的途径,将这些实物模型信息转化为CAD模型,这就应用到了逆向工程技术。

1.2快速成型

快速成型(Rapid Prototyping,RP)技术,是一种基于离散堆积成型思想的新型成型技术,是集成计算机、数控、激光和新材料等最新技术而发展起来的先进的产品研究与开发技术。

快速成型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,RPM)技术是使用快速成型技术、由CAD模型直接驱动的快速完成任意复杂形状三维实体零件的技术的总称。快速成型技术基本原理和成形过程是:将计算机产生的CAD实体模型,根据工艺要求,按一定厚度进行分层,把原来的三维电子模型经分层切片软件处理,形成一系列薄截面层形状的二维平面信息,再将分层后的二维信息生成数控代码,以平面加工方式有顺序地连续加工出每层模型,并使它们自动粘结成形。

二、快速成型与逆向工程技术

逆向工程技术和快速成型技术结合使得快速成型技术在制造领域的应用更加广泛,逆向工程在快速成型技术中的应用有以下几方面。

1)用逆向技术直接生成STL文件,供快速成型系统的数据处理软件直接使用,产生数控代码。

2)用逆向技术生成层片CLI文件,这种输出比较适用于对各种CT

图像的逆向,由于快速成型本身就是分层制造法,用断层图像或矢量化的层片轮廓信息直接驱动快速成型设备逐层叠加而成三维实体。

3)用逆向技术来重构出实体模型,借助于CAD系统来转化成STL 文件。

2.1逆向工程与CAD技术的关系

逆向工程技术是随着计算机技术的发展和成熟及数据测量技术的进步而发展起来的一门新兴学科与技术。它的出现,改变了原来CAD系统中从图样到实物的设计模式,为产品的迅速开发以及快速原型化设计提供了一条新的途径。但是,逆向工程是在原有CAD技术上发展起

来的,逆向工程的最终结果是由CAD技术完成和实现的,因此,CAD技术贯穿于逆向工程的大部分过程。

2.2逆向工程与快速成型技术的关系

所谓一体化思想就是对产品及其相关过程在计算机中利用先进的CAD/CAM/CAE系统进行并行、逆向工程与快速成型一体化设计的一种系统化工作模式,在设计的初期就把产品的生命周期中所有因素(包括制造、质量、外形、成本、进度、市场现状和用户需求等)考虑进去。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。