逆向抄數(shù)的應用范圍
經(jīng)過近幾年的研究和發(fā)展,結(jié)合快速發(fā)展的3D打印技術和三維掃描儀技術,逆向工程技術已經(jīng)在多個領域得到很好的應用,并解決了諸多工程實際問題,助推高新技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進步。作為先進的制造技術,逆向抄數(shù)在航天、汽車、工業(yè)制造、醫(yī)療等多個領域都得到了較快的發(fā)展和應用,集中表現(xiàn)在以下幾個方面。
1、新產(chǎn)品研發(fā)
企業(yè)為了適應競爭需要不斷完善自己的產(chǎn)品,并將工業(yè)美學設計逐漸納入創(chuàng)新設計的范疇,使產(chǎn)品朝著美觀化、藝術化的方向發(fā)展。在汽車、飛機等產(chǎn)品的外形設計中,首先由外形設計師使用油泥模型、木?;蚺菽芰献龀僧a(chǎn)品的比例模型,易于從審美角度評價并確定產(chǎn)品的外形,然后通過逆向工程技術將其轉(zhuǎn)化為CAD模型,進而得到的數(shù)字定義。
2、產(chǎn)品的仿制和改性設計
利用逆向工程技術進行數(shù)據(jù)測量和數(shù)據(jù)處理,重建與實物相符的CAD模型,并在此基礎上進行后續(xù)的操作。如模型修改、零件設計、有限元分析、誤差分析、數(shù)控加工指令生產(chǎn)等,終實現(xiàn)產(chǎn)品的仿制和改進。該方法被廣泛地用于摩托車、家用電器、玩具等產(chǎn)品外形的修復、改造和創(chuàng)新設計,提高了產(chǎn)品的市場競爭力。
3、損壞或磨損零件的還原
利用逆向工程技術可從破損的零部件中提取出相應的特征或特征參數(shù),進行自主設計開發(fā),或從表面數(shù)據(jù)中獲取特征信息對其進行面貌恢復以及其結(jié)構(gòu)的推算。
4、快速模具制造
逆向工程技術在快速模具制造中的應用主要體現(xiàn)在兩個方面:一是以樣本模具為對象。對已符合要求的模具進行測量,重建其CAD模型,并在此基礎上生成加工程序。這樣可以提高模具的生產(chǎn)效率,降低模具的制造成本。
5、文物的保護和監(jiān)測
大型的戶外文物常年風吹日曬,容易發(fā)生風化而遭破壞。利用逆向工程技術定制對其進行測量掃描,把表面數(shù)據(jù)輸入計算機進行模型重構(gòu),通過兩次模型的比較,找出風化破壞點,從而制定相應的保護措施,或者進行相應的修復,使其保持原樣。
6、醫(yī)學領域的應用
結(jié)合CT、MRI等先進的醫(yī)學技術,逆向工程可以根據(jù)人體骨骼和關節(jié)的形狀進行假肢的設計和制造。通過對人體表面輪廓測量所獲得的數(shù)據(jù),建立人體幾何模型,從而制造出與表面輪廓相適應的特種服裝,如頭盔、座椅以及航空宇航領域中宇航服裝的制造等。
7、CAE模型分析
將實物零件轉(zhuǎn)化為計算機表達的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型,以便充分利用現(xiàn)有的計算機輔助分析(CAE)技術對其進行模擬仿真分析,評估其性能指標,是逆向工程的一個新的發(fā)展方向。對于加工后的零部件,進行掃描測量,利用逆向工程中的曲面重構(gòu)技術構(gòu)造CAD模型,將該模型與原始設計的幾何模型在計算機上進行數(shù)據(jù)比較,可以檢測制造誤差,提高檢測精度。