逆向工程系统可有效提高产品的技术水平,缩短设计周期,增强产品竞争力,是消化、吸收先进技术,进而创新和开发各种新产品的重要手段。
逆向工程系统
将已有产品模型(实物模型)转化为工程设计模型和概念模型,并在此基础上进行工程分析和再创新设计的一种方法和应用技术。又称反求工程或逆向设计。
- 英文名称
- reverse engineering system
- 所属学科
- 管理科学与工程
- 又称
- 反求工程或逆向设计
1980年初欧美国家许多学校及工业界开始注意逆向工程这一领域。1990年初,各国学术界团队大量投入逆向工程的研究并发表成果。逆向工程的硬件最早是运用仿制加工设备,制作出来的成品品质粗糙,后来运用接触式扫瞄设备,以探针接触工件取得产品外型,之后进一步开发非接触式设备,运用照相或激光技术,计算光线反射回来的时间取得距离。逆向工程软件部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、Rapid Form等。
零件的数字化和计算机辅助反向建模是逆向工程系统的两项关键技术。逆向工程系统流程主要包括:零件原型的数字化、零件原型的特征识别与提取、零件原型计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)模型的重建、CAD模型的检验与修正。研究或应用中的逆向工程系统可分以下几类。①针对具体应用开发的系统。开发了一种针对机械零件识别的逆向工程系统,此系统只能识别由平面组成的零件。②专用曲面拟合软件系统。曲面拟合是逆向工程的关键过程,开发了拟合3D激光扫描数据的软件包,数据点被交互地划分区域,拟合曲面输入通用CAD系统进行相交、延伸、过渡、建立完整的CAD模型。此系统只处理标准的二次曲面。③与商用CAD系统的结合。有些系统直接把数字化系统与商用CAD系统结合,系统具有实时可视化功能。④测量与拟合的集成。⑤与快速原形制造的结合。
大致应用在以下几种情况:许多使用粘土或泡沫模型代替CAD设计的情况,最终需要运用逆向工程系统将这些实物模型转换为CAD模型;外形设计师倾向使用产品的比例模型,以便于产品外形的美学评价,最终可通过运用逆向工程技术将这些比例模型用数学模型表达,通过比例运算得到美观的真实尺寸的CAD模型;需要通过实验来最终确定零件的形状;艺术品、考古文物的复制;人体中的骨头和关节等的复制、假肢制造;特种服装、头盔的制造要以使用者的身体为原始设计依据,此时,需首先建立人体的几何模型;在快速原型制造中,逆向工程可以方便地对快速原型制造的原型产品进行快速、准确的测量,找出产品设计的不足,进行重新设计,经过反复多次迭代可使产品完善。
扩展阅读
- 王霄.逆向工程技术及其应用.北京:化学工业出版社,2004.