宁波3D逆向造型方案

    硬件产品逆向设计与创新硬件产品逆向设计的特点:具有形象直观的实物，有利于形象思维;可对实物的性能、材料等项内容直接进行测试与分析，以获得详细的设计资料;可对实物的尺寸直接进行测试与分析，以获得重要的尺寸设计资料;在仿制的基础上加以改进和创新，为开发新产品提供了有利条件。硬件产品逆向设计中的创新:1、功能的产品逆向设计与创新。2、机构系统的逆向设计与创新。3、公差的逆向设计与创新。4、机械零件材料的逆向设计与创新。5、关键零件的逆向设计与创新。逆向设计中的绿色制造传统设计方法是以提高企业经济效益为目标的，很少考虑产品在生产和使用过程中对环境和社会造成的危害。为了贯彻可持续发展战略，强调节能，环境保护，在逆向设计的过程中运用绿色制造，使逆向设计的产品更具有创新的竞争力。 通过逆向工程方法对零件进行复制，以再现原产品或零件的设计意图，并可进行产品的再创新设计。宁波3D逆向造型方案

测量数据预处理1、原因产品外形数据是通过坐标测量机来获取的，一方面，无论是接触式的数控测量机还是非接触式的激光扫描机，不可避免地会引入数据误差，尤其是尖锐边和产品边界附近的测量数据，测量数据中的坏点，可能使该点及其周围的曲面片偏离原曲面。另外，由于激光扫描的应用，曲面测量会产生海量的数据点，这样在造型之前应对数据进行精简。2、包含内容坏点去除，点云精简，数据插补，数据平滑，数据分割。测量数据预处理--坏点去除坏点又称跳点，通常由于测量设备的标定参数发生改变和测量环境突然变化造成的，对于手动人工测量，还会由于误操作是测量数据失真。坏点对曲线、曲面的光顺性影响较大，因此测量数据预处理首先就是要去除数据点集中的坏点。宁波3D逆向造型方案逆向设计中重建具有复杂曲面零件原型的CAD模型是一件困难的工作。

    数据处理在该项技术运用中发挥着重要的作用，其涉及到了多个方面，数据重定位，在进行逆向工程设计阶段会使用较多的数据，如果单单靠一个坐标系测量还不足,通过对测量数据产生变化的称之为过噪声区间。假如没有及时的噪声源，会使得模型与实际不一致。采取人工清理噪音源、高斯滤波等等是比较普遍的方法。数据精简，测量数据过于繁杂，工程较大，而且数据量较大，假如出现同样的数据，不光处理较为繁琐，而且曲面结构的质量也无法保证，针对于这一种情况可以采取随机抽样、适当减小等措施，避免这一问题出现。数据插补，通过使用区域分布点的信息插值残缺部位的坐标点，在很大程度上可以呈现出模型的数据信息，如图1所示，零件应先经过数据测量与采集，再进行数据预处理，确定CAD重建模型，CAM需生成NC文件，经过模具加工，才能使得模具成型，但有一个前提，必须满足量产复制的要求。以某款Porsche汽车模型采取车身逆向造型设计为例，都应对数据进行采集与处理，然后进行多边形的补缀与完善，针对于轮廓线还应探索编辑，注重分析曲面的重建构造，曲面产生的偏差需要仔细的研究与分析，不足的地方应及时的修改，比较大限度的能够满足CAD汽车车身曲面模型。

    逆向工程技术并不是孤立的，它和丈量技术、CAD/CAM技术有着千丝万缕的联系。从理论角度分析，逆向工程技术能按照产品的丈量数据建立与现有CAD/CAM系统完全兼容的数字模型，这是逆向工程技术的目标。但凭借目前人们所把握的技术，包括工程上的和理论上的（如曲面建模理论），尚无法满足这种要求。特别是针对目前比较流行的大规模“点云”数据建模，更是远没有达到直接在CAD系统中应用的程度。“点云”数据的采集有两种方法：一种是使用三坐标丈量机对零件表面进行探测，另一种是使用激光扫描仪对零件表面进行扫描。采集到的数据经过CAD/CAM软件处理后，可以获得零件的数字化模型和用于加工的CNC程序。图2所示为使用激光扫描仪丈量的摩托车发动机砂型排气道点云图。 曲面重构可以说是逆向工程的重要部分，是以所量测的CMM或扫瞄点数据为输入数据来重新建构曲面模型。

    激光扫描激光扫描法保证物件不动，通过移动镜头在物件上匀速扫过完成扫描过程。大约每，若干扫描线连成一体形成点云激光扫描对操作者的操作水平要求非常高:1.镜头与样件保持恒定的距离2.扫描速度恒定3.尽量避免重复扫描激光扫描的比较大缺点是扫描精度低。逆向工程技术定义逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同。它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，在此基础上对已有产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。其主要任务是将原始物理模型转化为工程设计概念或产品数字化模型:一方面为提高工程设计、加工分析的质量和效率提供充足的信息，另一方面为充分利用CAD/CAE/CAM技术对已有的产品进行设计服务。 对由线构面中得到的曲面进行连接、编辑操作，得到新的曲面，包括桥接、延伸、偏移曲面、裁剪曲面和倒圆面。南湖区3D逆向造型商家

当零件损坏或磨损时，可以通过三维扫描的方法，重构该零件的数字模型，对损坏的零件表面进行还原或修补。宁波3D逆向造型方案

    在RPM(RapidPrototypingManufacturing，快速原型制造)中的应用快速原型制造(又称RP技术)是80年代后期兴起的一种基于材料累加法的高5新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一次重大突破。RPM综合了机械、CAD,数控、激光以及材料科学等各种技术，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，用以对产品设计进行快速评估、修改及功能试验，缩短了产品的研制周期。而以RP系统为基础的快速工装模具制造(QuickTooling/Molding)和快速精铸技术(QuickCasting)等则可实现零件的快速制造(QuickManufacturing)。 宁波3D逆向造型方案