反求工程論文

　　反求工程也稱逆向工程、反向工程，是指用一定的測量手段對實物或模型進行測量，根據(jù)測量數(shù)據(jù)通過三維幾何建模方法重構(gòu)實物的CAD模型的過程，是一個從樣品生成產(chǎn)品數(shù)字化信息模型，并在此基礎(chǔ)上進行產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)及生產(chǎn)的全過程。關(guān)于反求工程的論文有哪些?

　　反求工程論文

　　三坐標測量與反求工程應(yīng)用技巧

　　摘要：利用反求工程來對汽車某零部件進行設(shè)計，使得那些以實物為制造基礎(chǔ)的產(chǎn)品有可能在設(shè)計與制造的過程中，充分利用CAD、CAM等先進技術(shù)。由于反求工程的實施能在很短的時間內(nèi)準確、可靠地復(fù)制實物樣件，因此反求工程成為當前企業(yè)先進制造技術(shù)的熱門話題之一。利用UG軟件進行零件的反求在外形復(fù)雜的汽車沖壓件的逆向造型設(shè)計中取得較好應(yīng)用效果。

　　關(guān)鍵詞：逆向工程測點 構(gòu)線 構(gòu)面 刀具軌跡 數(shù)控程序

　　現(xiàn)代制造技術(shù)中零件加工往往通過數(shù)控加工設(shè)備來完成，而其中數(shù)控加工程序是必須的技術(shù)核心。簡單的零件可以通過手工編程獲得數(shù)控加工程序，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件，其程序編制往往比較困難。好在目前社會上流行許多CAD、CAM軟件，諸如(如：UG、Pro/ENGINEER、CATIA等)，可以利用它們的CAD模塊設(shè)計三維模型，然后利用其CAM模塊生成數(shù)控加工程序，這就是目前常規(guī)新產(chǎn)品設(shè)計制造的方法。

　　但是，有時設(shè)計和制造者面對的是實物樣件。即零件樣品已經(jīng)有了，不需要設(shè)計，但這樣的零件需要加工許多個，故加工此零件的數(shù)控程序又是必須的。將這實物轉(zhuǎn)化為CAD數(shù)學(xué)模型，利用軟件等進行處理獲得數(shù)控加工程序，這就是現(xiàn)代制造技術(shù)中時髦的“反求工程”或叫“逆向工程”(Reverse Engineering)。通過反求工程復(fù)現(xiàn)實物的CAD模型，使得那些以實物為制造基礎(chǔ)的產(chǎn)品有可能在設(shè)計與制造的過程中，充分利用CAD、CAM等先進技術(shù)。

　　筆者利用UG軟件進行零件的反求，在外形復(fù)雜的汽車沖壓件的逆向造型設(shè)計中，選擇三坐標測量機來測量沖壓件特征的空間坐標、掃描剖面、測量分型線以及輪廓線。此設(shè)備獲得點的數(shù)據(jù)量不像激光掃描儀掃描的那么大，所以用一些非專業(yè)的逆向設(shè)計軟件是很合適的。 UG就是很好的幫手，以UG4.0為例，將筆者在逆向工程中的點滴經(jīng)驗，總結(jié)歸納如下：

　　1.測點技巧

　　測點之前首先規(guī)劃好打點方法。一般原則是在曲率變化比較大的地方打點要密一些，平滑的'地方則可以稀一些。由于一般的三坐標測量機取點的效率大大低于激光掃描儀，所以在零件測點時要做到有的放矢。

　　2.以點構(gòu)線技巧

　　2.1.點管理 測得的點先要整理好，首先去誤點、剔除明顯缺陷點;其次將同質(zhì)點(同方向、同法線)的剖面點放在同一層里;再者分型線點單獨一層、孔位點單獨放一層，輪廓線點也單獨放一層，便于點管理。通常這個工作在測點階段完成，也可以在UG軟件中完成。有時測量軟件帶預(yù)設(shè)點的安放層，一邊測點，一邊歸檔。

　　2.2.構(gòu)線技巧 選用“through point”方式構(gòu)建樣條線，其中關(guān)鍵是分型線的構(gòu)建，分型線的構(gòu)線誤差一般控制在0.5mm以下。盡量做到誤差最小并且光順。各樣條線的構(gòu)建同時要根據(jù)樣品的形狀、特征以及將來構(gòu)面要求，從而確定線條走向。連線可用直線、圓弧。

　　2.3.曲線調(diào)整技巧與要求 因測量有誤差及樣件表面不光滑等原因，造成樣條線曲率半徑變化往往存在突變(原因也可能是選錯點)，對以后的構(gòu)面的光順性有影響。因此曲線必須經(jīng)過調(diào)整，使其光順。調(diào)整中最常用的一種方法是下拉菜單中選【Edit line】--[Edit pole]選項，利用鼠標拖動控制點。這里有許多選項，如限制控制點在某個平面內(nèi)移動、往某個方向移動、是粗調(diào)還是細調(diào)以及打開顯示line的“梳子”開關(guān)等。另外，調(diào)整line經(jīng)常還要用到移動line的一個端點到另一個點，使構(gòu)建曲面的曲線有交點�！咀⒁狻繜o論用什么命令調(diào)整曲線都會產(chǎn)生偏差，調(diào)整次數(shù)越多，累積誤差越大。

　　3.線構(gòu)面技巧

　　3.1.應(yīng)用合適的構(gòu)面命令 運用構(gòu)面下拉菜單中的各種建立曲面方法，包括【Though Curve Mesh】、【Though Curves】、【Rule】、【Swept】、【From point cloud】 等。選擇那種構(gòu)面方法要根據(jù)樣件的具體特征情況而定。常用其中的【Though Curve Mesh】將調(diào)整好的曲線用此命令編織成曲面。此種方法構(gòu)面的優(yōu)點是可以保證曲面邊界曲率的連續(xù)性，因為它可以控制四周邊界曲率(相切)，因而構(gòu)面的質(zhì)量更高更光滑。而【Though curves】 注重保證兩邊曲率，它在構(gòu)面時誤差比較大。假如兩曲面交線要【Blend】，因【Though curve mesh】 的邊界就是兩曲面的交線，顯然這條線要比兩個【Though Curves】曲面的交線光順，這樣倒圓角出來的圓角質(zhì)量是有比較大的差別(【Though curve mesh】較好)。

　　3.2.面與面之間的“刀痕”處理 如果發(fā)現(xiàn)構(gòu)建的兩個面之間有明顯的“刀痕”，這主要是由這兩個面不相切所致。解決這個問題可以通過調(diào)整參與構(gòu)面【Though curve mesh】曲線的端點與另一個面中的對應(yīng)曲線相切，再加上【Though curve mesh】 邊界相切選項即可解決。因為道理很簡單，只有構(gòu)成曲面的母曲線相切才能保證曲面相切，進而獲得較高質(zhì)量的曲面。

　　3.3.補充構(gòu)面線條 在構(gòu)建曲面的過程中，有時還要再加連一些線條，用于構(gòu)面，來彌補面與面之間的“破洞”。連線和構(gòu)面經(jīng)常要交替進行。曲面建成后，要檢查曲面的誤差，一般測量點到面的誤差，對外觀要求較高的曲面還要檢查表面的光順度。

　　4.以曲面生成數(shù)控程序

　　根據(jù)三維實體的數(shù)學(xué)模型，用UG4.0中的【PROGRAM】命令生成刀具軌跡，設(shè)定必要參數(shù)(坐標原點，刀具參數(shù)，切削用量等)，后可獲得數(shù)控加工程序。

　　5.結(jié)束語

　　本文結(jié)合實踐經(jīng)驗.介紹了逆向工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域;由于逆向工程是一門較新的高技術(shù)，無論是測量設(shè)備，還是應(yīng)用軟件都還存在一些不很完善的方面，能夠熟練掌握、應(yīng)用這門技術(shù)的技術(shù)人員還不是很多，急需開展這方面的培訓(xùn)和普及工作，希望本文能起到拋磚引玉的作用，是筆者最大的心愿。

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