逆向工程技术现状及发展前景.doc
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逆向工程技术现状及发展前景
概念
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,是对已有设计的二次设计。
分类
从广义讲,逆向工程可分以下三类:
1)实物逆向:
它是在已有产品实物的条件下,通过测绘和分折,从而再创造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向。
实物逆向的对象可以是整机、零部件或组件。
2)软件逆向:
产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、图纸、有关规范和标准、管理规范和质量保证手册等均称为技术软件。
软件逆向有三类:
既有实物,又有全套技术软件;只有实物而无技术软件;没有实物,仅有全套或部分技术软件。
3)影像逆向:
设计者既无产品实物,也无技术软件,仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等,设计者要通过这些影像资料去构思、设计产品,该种逆向称为影像逆向。
工艺过程
逆向工程系统主要由三部分组成:
产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造。
逆向工程中的关键技术是据采集、数据处理和模型的重建。
(1)数据采集:
数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实物的二维、三维几何数据,影响到重构的CAD实体模型的质量,并最终影响产品的质量。
(2)数据处理:
对于获取的一系列点数据在进行CAD模型重建前,必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对齐、归并、测头半径补偿和插值补点等处理。
(3)模型重建:
将处理过的测量数据导入CAD系统,依据前面创建的曲线、曲面构建出原型的CAD模型。
逆向工程技术过程图解:
数据采集
接触式数据采集方法(触发式数据采、连续式扫描数据采集等集)
非接触式数据采集(激光三角形法、激光测距法等)
数据处理(数据格式的转化、多视点云的拼合、点云过滤、数据精简和点云分块等)
样品
模型重建
曲线拟合造型
曲面片直接拟合造型
点数据网格化
存在的问题
尽管经过多年的发展,逆向工程研究领域取得了上述的研究成果,但在应用方面、理论方面仍然很不成熟,还有若干问题有待于解决
(1)缺乏统一的逆向工程的概念、标准术语。
导致了研究人员在交流上的困难,不利于工具的研制,也不利于逆向工程技术的应用
(2)缺乏统一的逆向工程机制的分类框架。
导致不同工具或技术比较功能和性能时的困难。
(3)缺乏对逆向工程工具的广泛使用。
逆向工程工具缺乏与其它开发工具的有效集成,影响到使用的普及,导致逆向工程技术发展上的困难
(4)缺乏对现有工具和理论进行有效评估的标准及工具.尽管出现了一些评估技术及其应用,还是缺乏统一的评估标准,缺乏有效的验证工具的支持,无法确定逆向工程技术是否得到提高,导致逆向工程工具发展上的困难。
发展前景
逆向工程做为一种非常高效的产品设计思路和方法,可以迅速、精确、方便地获得得实物的三维数据及模型。
为产品提供先进的开发、设计及制造的技术支撑。
它改变了传统产品设计开发模式,大大缩短了产品开发的时间周期,提高产品研发的成功率。
目前,逆向工程在各个领域发挥着重要作用,比如汽车外观设计、医学上的人工器官等。
但逆向工程的主要应用部分还是在模具专业上,它大大促进了我国制造业的发展。
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