逆向抄數(shù)的應(yīng)用范圍
經(jīng)過(guò)近幾年的研究和發(fā)展,結(jié)合快速發(fā)展的3D打印技術(shù)和三維掃描儀技術(shù),逆向工程技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用,并解決了諸多工程實(shí)際問(wèn)題,助推高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。作為先進(jìn)的制造技術(shù),逆向抄數(shù)在航天、汽車(chē)、工業(yè)制造、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域都得到了較快的發(fā)展和應(yīng)用,集中表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1、新產(chǎn)品研發(fā)
企業(yè)為了適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)需要不斷完善自己的產(chǎn)品,并將工業(yè)美學(xué)設(shè)計(jì)逐漸納入創(chuàng)新設(shè)計(jì)的范疇,使產(chǎn)品朝著美觀化、藝術(shù)化的方向發(fā)展。在汽車(chē)、飛機(jī)等產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)中,首先由外形設(shè)計(jì)師使用油泥模型、木模或泡沫塑料做成產(chǎn)品的比例模型,易于從審美角度評(píng)價(jià)并確定產(chǎn)品的外形,然后通過(guò)逆向工程技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為CAD模型,進(jìn)而得到的數(shù)字定義。
2、產(chǎn)品的仿制和改性設(shè)計(jì)
利用逆向工程技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量和數(shù)據(jù)處理,重建與實(shí)物相符的CAD模型,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)的操作。如模型修改、零件設(shè)計(jì)、有限元分析、誤差分析、數(shù)控加工指令生產(chǎn)等,終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的仿制和改進(jìn)。該方法被廣泛地用于摩托車(chē)、家用電器、玩具等產(chǎn)品外形的修復(fù)、改造和創(chuàng)新設(shè)計(jì),提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3、損壞或磨損零件的還原
利用逆向工程技術(shù)可從破損的零部件中提取出相應(yīng)的特征或特征參數(shù),進(jìn)行自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),或從表面數(shù)據(jù)中獲取特征信息對(duì)其進(jìn)行面貌恢復(fù)以及其結(jié)構(gòu)的推算。
4、快速模具制造
逆向工程技術(shù)在快速模具制造中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是以樣本模具為對(duì)象。對(duì)已符合要求的模具進(jìn)行測(cè)量,重建其CAD模型,并在此基礎(chǔ)上生成加工程序。這樣可以提高模具的生產(chǎn)效率,降低模具的制造成本。
5、文物的保護(hù)和監(jiān)測(cè)
大型的戶外文物常年風(fēng)吹日曬,容易發(fā)生風(fēng)化而遭破壞。利用逆向工程技術(shù)定制對(duì)其進(jìn)行測(cè)量掃描,把表面數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行模型重構(gòu),通過(guò)兩次模型的比較,找出風(fēng)化破壞點(diǎn),從而制定相應(yīng)的保護(hù)措施,或者進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù),使其保持原樣。
6、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
結(jié)合CT、MRI等先進(jìn)的醫(yī)學(xué)技術(shù),逆向工程可以根據(jù)人體骨骼和關(guān)節(jié)的形狀進(jìn)行假肢的設(shè)計(jì)和制造。通過(guò)對(duì)人體表面輪廓測(cè)量所獲得的數(shù)據(jù),建立人體幾何模型,從而制造出與表面輪廓相適應(yīng)的特種服裝,如頭盔、座椅以及航空宇航領(lǐng)域中宇航服裝的制造等。
7、CAE模型分析
將實(shí)物零件轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)表達(dá)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型,以便充分利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行模擬仿真分析,評(píng)估其性能指標(biāo),是逆向工程的一個(gè)新的發(fā)展方向。對(duì)于加工后的零部件,進(jìn)行掃描測(cè)量,利用逆向工程中的曲面重構(gòu)技術(shù)構(gòu)造CAD模型,將該模型與原始設(shè)計(jì)的幾何模型在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)比較,可以檢測(cè)制造誤差,提高檢測(cè)精度。