幫你了解逆向工程

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我以前也很模糊

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概述
在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，三維的幾何造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品及工模具的設(shè)計(jì)、方案評審、自動化加工制造及管理維護(hù)各個方面。我們從上游廠商接收的技術(shù)資料可能是各種數(shù)據(jù)類型的三維模型，但是，由于各種原因，我們所面對的可能并非CAD的模型，而是實(shí)實(shí)在在的實(shí)物樣件，有時，甚至可能連一張可以參考的圖紙也不存在，這就為我們在后續(xù)的工作中采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段和先進(jìn)的制造技術(shù)帶來了很大的障礙，我們必須通過各種測量手段及三維幾何建模方法，將原有實(shí)物（產(chǎn)品原型或油泥模型）轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)上的三維數(shù)字模型，在CAID與CAD領(lǐng)域，這就是所謂的逆向工程 (Reverse Engineering)。

  J" G7 q0 M- S3 H4 E, O4 c$ X逆向工作中一些應(yīng)該注意的問題
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做一個逆向工程的工作，可能比做一個正向設(shè)計(jì)更具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)槟闳绻胱龀鲆粋€完美的產(chǎn)品，首先必須盡量理解原有模型的設(shè)計(jì)思想，在此基礎(chǔ)上還可能要修復(fù)或克服原有模型上存在的缺陷。從某種意義上看，逆向也是一個重新設(shè)計(jì)的過程。在開始進(jìn)行一個逆向項(xiàng)目前，我們應(yīng)該仔細(xì)考慮以下一些要點(diǎn)：
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5 v  G) ?! i$ h" E4 _- s. I模型的類型：
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6 s# q7 _* v2 J. u$ S1 I( h自由曲面，汽車、摩托車的外覆蓋件，其它沖壓件，玩具等
0 ]6 p: U6 d4 a+ E0 w1 I  m$ ~  q4 L初等解析曲面 ── 平面、圓柱面、圓錐面等組成的零件
1 l$ D, X0 |, k' n3 G1 V- l模型的類型直接關(guān)系到我們建模時所選用的模塊或軟件，對于自由曲面件必須采用具有方便調(diào)整曲線和曲面的模塊，而對于初等解析曲面件，我們沒必要因?yàn)橛袦y量數(shù)據(jù)而用自由曲面去擬合一張顯然是平面或圓柱面的曲面。 模型要求的品質(zhì)：

A級曲面，如汽車、摩托車的外覆蓋件
5 G! B% w& Y/ jB級曲面，如汽車的內(nèi)飾件，大部分的塑料件
; w2 O/ c) L) A" T% j# m+ V* G! ?其他要求更低的曲面
+ [# S" [2 m4 @8 X/ `* b1 p0 Z模型要求的品質(zhì)也關(guān)系到對模塊的選用，比如對于A 級曲面，就要求選用軟件必須具備方便和直接的曲面調(diào)整手段，強(qiáng)大的曲面檢測功能，而且檢測結(jié)果必須是動態(tài)的，即曲面調(diào)整的同時檢測結(jié)果動態(tài)更新。當(dāng)然，工程上沒有百分之百的東西，以汽車外表面的A 級曲面為例，對二個面片之間的聯(lián)接誤差，主要大面：相切誤差應(yīng)為0，而曲率誤差允許在0.1以內(nèi)；對于其它曲面相切誤差允許在10分以內(nèi)。

測量手段：
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簡單工具的手工測量
- d! D3 c' k" J  ~機(jī)械三坐標(biāo)測量機(jī)測量的有序點(diǎn)數(shù)據(jù)
& O: v! y3 P9 s( ^激光、數(shù)字成像的三坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)，既大批量、無序的點(diǎn)云數(shù)據(jù)
! I" m* l; E" j- a0 c( W7 V! `如需要比較精確的表達(dá)原始實(shí)物，則采用激光、數(shù)字成像測量方法比較方便，若只需要測量主要型線，則用機(jī)械測量機(jī)比較合適。

原有實(shí)物的品質(zhì)，測量數(shù)據(jù)的精度，是否有噪音點(diǎn)，多次測量時的基準(zhǔn)如何考慮，誤差有多大。如果原有實(shí)物的品質(zhì)較高，測量數(shù)據(jù)精度也較高，則建立的曲面與測量數(shù)據(jù)應(yīng)調(diào)整到比較小的數(shù)值，例如對于比較好的汽車油泥模型，調(diào)整后的誤差應(yīng)小與1.5－2毫米。
& _* x% k: V6 n. D. y, J所建立模型的下游應(yīng)用領(lǐng)域，僅僅是為了設(shè)計(jì)，還是為了模具、加工或分析。
7 k+ o4 u+ I; l$ _比如只做設(shè)計(jì)，則可不考慮一些工藝細(xì)節(jié)，如脫模斜度等。但如果要進(jìn)行加工和分析，則模型必須完整。如進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和加工，某些小圓角可以省略，在加工時由刀具自動帶出。
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PTC 公司可以提供的逆向工具
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0 k5 g/ ^7 e" a目前，PTC公司的產(chǎn)品中，可以用于處理測量點(diǎn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行逆向曲面設(shè)計(jì)的模塊有：ICEM Surf、Pro/DESIGNER (CDRS)、Pro/SCANTOOLS，各具特點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

2 T% m: W" ?$ n+ F  t# dICEM Surf 是一個A 級自由曲面的構(gòu)造工具，它的最主要特點(diǎn)是直接構(gòu)造曲面（無須先構(gòu)造曲線）和曲面質(zhì)量的動態(tài)評價（曲面調(diào)整中的曲面診斷結(jié)果動態(tài)更新），汽車、摩托車外覆蓋件，內(nèi)飾件等自由曲面用它來構(gòu)造是游刃有余。但最好有比較完整的測量數(shù)據(jù)，當(dāng)然ICEM Surf 也可以用于構(gòu)造曲面的設(shè)計(jì)。
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ICEM Surf 還能把點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)換成三角形面片模型，可以用它來求任意截面線、邊界線和特征線，也可以用它來做快速成型或NC加工編程。但這個面并不是一個傳統(tǒng)意義上的曲面模型。

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Pro/DESIGNER (CDRS) 是一個工業(yè)設(shè)計(jì)的造型模塊，主要用于概念設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是可以非常方便的調(diào)整各條型線，從而得到設(shè)計(jì)師想要得到的結(jié)果。用于逆向時，可以用在測量數(shù)據(jù)比較少，僅有主要型線和邊界線的情況，這實(shí)際上是一個部分的逆向，操作者逆向的主要是產(chǎn)品的造型思想。 　
; H* x9 G! `1 pPro/SCANTOOLS 是一個完全集成于Pro/ENGINEER 實(shí)體建模中的逆向曲面構(gòu)建包，2000i新版中的功能有很大的提高?？梢越邮苡行螯c(diǎn)（測量線），也可以接受點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可以用來構(gòu)建非A 級的自由曲面，一般的工業(yè)產(chǎn)品如電器產(chǎn)品、一般的塑料件、汽車內(nèi)飾件等均能應(yīng)用該模塊得到圓滿的解決。

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對于由初等解析面構(gòu)成的零件，可直接用Pro/ENGINEER 的實(shí)體及曲面一體化方案解決。當(dāng)然可以直接把測量數(shù)據(jù)作為造型的依據(jù)，但應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是我們逆向產(chǎn)品的目的是產(chǎn)品的功能而非具體的細(xì)小結(jié)構(gòu)。
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在新世紀(jì)已經(jīng)開始的今天，信息與技術(shù)飛速發(fā)展，我們選擇的不僅僅是一個好的工具，更重要的是一個完整的解決方案，還應(yīng)該選擇好的支持、好的服務(wù)，選擇一個具有良好發(fā)展前景的合作伙伴。
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老鷹

一點(diǎn)一滴大俠：贊賞，感謝。

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老鷹哥哥老是欺負(fù)偶，偶是機(jī)械新手，只想在做好工作的同時，大家一起學(xué)習(xí)進(jìn)步。