在計算機技術(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、方案評審、自動化加工制造及管理維護各個方面。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,而是實實在在的實物樣件,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)的工作中采用先進的設(shè)計手段和先進的制造技術(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,將原有實物(產(chǎn)品原型或油泥模型)轉(zhuǎn)化為計算機上的三維數(shù)字模型,在CAID與CAD領(lǐng)域,這就是所謂的逆向工程 (Reverse Engineering)。
逆向工作中一些應(yīng)該注意的問題
做一個逆向工程的工作,可能比做一個正向設(shè)計更具有挑戰(zhàn)性,因為你如果想做出一個完美的產(chǎn)品,首先必須盡量理解原有模型的設(shè)計思想,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)計的過程。在開始進行一個逆向項目前,我們應(yīng)該仔細考慮以下一些要點:
模型的類型:
自由曲面,汽車、摩托車的外覆蓋件,其它沖壓件,玩具等
初等解析曲面 ── 平面、圓柱面、圓錐面等組成的零件
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,我們沒必要因為有測量數(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
B級曲面,如汽車的內(nèi)飾件,大部分的塑料件
其他要求更低的曲面
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:
簡單工具的手工測量
機械三坐標(biāo)測量機測量的有序點數(shù)據(jù)
激光、數(shù)字成像的三坐標(biāo)測量數(shù)據(jù),既大批量、無序的點云數(shù)據(jù)
如需要比較精確的表達原始實物,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,則用機械測量機比較合適。
原有實物的品質(zhì),測量數(shù)據(jù)的精度,是否有噪音點,多次測量時的基準(zhǔn)如何考慮,誤差有多大。如果原有實物的品質(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。