逆向描述

REReverse Engineering-逆向工程

1.jpg逆向工程(Reverse Engineering,RE),也称反求工程、反向工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量, 将测量数据采集设备获取的实物样件表面或表面及内腔数据,输入专门的数据处理软件或带有数据处理能力的三维CAD软件进行处理和三维虚拟模型重构,在计算机上复现实物样件的几何形状,并在此基础上进行原样复制,修改或重新设计, 是一个从样品生成产品数字模型,并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。逆向工程利用激光扫描仪、结构光源转换仪或X射线断层成像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量。

逆向工程工程技术是测量技术,数据处理技术,图形处理技术和加工技术相结合的一门结合性技术.随着计算机技术的飞速发展和上述单元技术是逐渐成熟,近年来在新产品设计开发中愈来愈多的被得到应用,因为在产品开发过程中需要以实物(样件)作为设计依据参考模型或作为最终验证依据时尤其需要应用该项技术,所以在汽车,摩托车的外形覆盖件和内装饰件的设计,家电产品外形设计,艺术品复制中对反求工程技术的应用需求尤为迫切。RE.jpg

逆向工程的应用分类

3.jpg  1)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,在对零件原形进行测量的基础上形成零件的设计图纸或CAD模型,并以此为依据利用快速成型技术复制出一个相同的零件原型。

2)当要设计需要通过实验测试才能定型的工件模型时,通常采用反求工程的方法。比如航天航空领域,为了满足产品对空气动力学等要求,首先要求在初始设计模型的基础上经过各种性能测试(如风洞实验等)建立符合要求的产品模型,这类零件一般具有复杂的自由曲面外型,最终的实验模型将成为设计这类零件及反求其模具的依据。

 

  3)在美学设计特别重要的领域,例如汽车外型设计广泛采用真实比例的木制或泥塑模型来评估设计的美学效果,而不采用在计算机屏幕上缩小比例的物体投视图的方法,此时需用反求工程的设计方法。

2.jpg4)修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏零件等,此时不需要对整个零件原型进行复制,而是借助反求工程技术抽取零件原形的设计思想,指导新的设计。这是由实物逆向推理出设计思想的一种渐近过程

逆向工程一般可分为四个阶段:

第一步: 零件原形的数字化

通常采用三坐标测量机(CMM)或激光扫描仪等测量装置来获取零件原形表面点的三维坐标值。

第二步: 从测量数据中提取零件原形的几何特征

按测量数据的几何属性对其进行分割,采用几何特征匹配与识别的方法来获取零件原形所具有的设计与加工特征。

第三步: 零件原形CAD模型的重建

将分割后的三维数据在CAD系统中分别做表面模型的拟合,并通过各表面片的求交与拼接获取零件原形表面的CAD模型。

wwwww.jpg第四步: 重建CAD模型的检验与修正   

采用根据获得的CAD模型重新测量和加工出样品的方法来检验重建的CAD模型是否满足精度或其他试验性能指标的要,对不满足要求者重复以上过程,直至达到零件的逆向工程设计要求。

 

 

 

 
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