反求工程及反求設(shè)計(jì)講稿

反求工程

＆

反求設(shè)計(jì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法主講人：鄭超強(qiáng)趙榮目錄ContentsPage反求設(shè)計(jì)的研究對(duì)象常用的測(cè)量方法與建模應(yīng)用實(shí)例什么是反求工程？WhatisReverseEngineering?為什么要進(jìn)行反求？WhyshouldwedoRE?怎么進(jìn)行反求設(shè)計(jì)？HowtomakeaReversedesign?PartASONY收音機(jī)本田摩托車CRH反求工程？什么是反求工程？WhatisReverseEngineering?反求工程出現(xiàn)和發(fā)展的時(shí)代背景二戰(zhàn)結(jié)束后，日本國(guó)內(nèi)一片狼藉，經(jīng)濟(jì)蕭條，國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值僅為英國(guó)的1/29,法國(guó)的1/38,落后于歐美等強(qiáng)國(guó)20~30年。然而，僅僅經(jīng)過(guò)短短10~20年時(shí)間的建設(shè)，日本一躍成為僅次于美國(guó)的世界第二經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)。日本在60年代初提出科技立國(guó)方針：“一代引進(jìn)，二代國(guó)產(chǎn)化，三代改進(jìn)出

口，四代占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)”，其中在汽車、電子、光學(xué)設(shè)備和家電等行業(yè)上

最突出。為要國(guó)產(chǎn)化的改進(jìn)，迫切需要對(duì)別國(guó)產(chǎn)品進(jìn)行消化、吸收、改進(jìn)

和挖潛。這使得日本節(jié)省了2/3的研究時(shí)間和9/10的研究經(jīng)費(fèi)。日本是一個(gè)會(huì)“偷”的國(guó)家！PartASONY收音機(jī)本田摩托車CRH反求工程？什么是反求工程？WhatisReverseEngineering?Example中國(guó)高鐵的技術(shù)來(lái)源于德國(guó)、日本和法國(guó)、加拿大，但根據(jù)中國(guó)的國(guó)情和道路狀況又在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定的創(chuàng)新，形成了中國(guó)獨(dú)特的高鐵技術(shù)。中國(guó)巨牛無(wú)比的山寨，山寨為什么成不了潮流？中國(guó)是一個(gè)制造業(yè)大國(guó)，但還算不上一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)。引進(jìn)→消化→吸收→創(chuàng)新反求工程：是消化、吸收、先進(jìn)技術(shù)的一系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合，它以先進(jìn)產(chǎn)品實(shí)物、軟件（圖紙、程序、技術(shù)文件等）或影像（圖片、照片等）作為研究對(duì)象，應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法、生產(chǎn)工程學(xué)、材料學(xué)及相關(guān)專業(yè)知識(shí)，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的分析與研究，探索并掌握其關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品。Definition：反求工程從引進(jìn)到創(chuàng)新的三個(gè)階段：應(yīng)用階段——知其然消化階段——知其所以然吸收創(chuàng)新階段——二次設(shè)計(jì)反求工程PartB傳統(tǒng)設(shè)計(jì)VS反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)反求工程？為什么要進(jìn)行反求？WhyshouldwedoRE?傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程

如圖（a）所示，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是通過(guò)工程師的創(chuàng)造性勞動(dòng)，將一個(gè)事先并不知道的事物變?yōu)槿祟愋枨蟮漠a(chǎn)品。為此，工程師首先要根據(jù)市場(chǎng)需求，提出目標(biāo)和技術(shù)要求，再進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，創(chuàng)造新方案，在經(jīng)過(guò)一系列的設(shè)計(jì)活動(dòng)之后，得到預(yù)期的新產(chǎn)品。概括地說(shuō)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是由未知到已知、由想象到現(xiàn)實(shí)的過(guò)程，回答的是“怎么做？”的問(wèn)題。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)VS反求設(shè)計(jì)反求設(shè)計(jì)過(guò)程

反求設(shè)計(jì)則是從已知事物的有關(guān)信息（包括實(shí)物、技術(shù)資料文件、照片、廣告、情報(bào)等）出發(fā)，去尋求這些信息的科學(xué)性、技術(shù)性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、合理性等，并充分消化和吸收，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和再創(chuàng)造。圖（b）為反求設(shè)計(jì)過(guò)程示意圖，回答的是“為什么要這樣做？”的問(wèn)題。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)VS反求設(shè)計(jì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)VS反求設(shè)計(jì)小結(jié)

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)主動(dòng)的創(chuàng)造性活動(dòng)，而反求設(shè)計(jì)過(guò)程則是一種高起點(diǎn)的、先被動(dòng)后主動(dòng)的創(chuàng)造性活動(dòng)。一個(gè)先進(jìn)成熟的產(chǎn)品，凝集著設(shè)計(jì)者的智慧和技術(shù)，要在吃透、消化原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出更強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的創(chuàng)新產(chǎn)品，別有一番難度，所以說(shuō)反求設(shè)計(jì)并非傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單逆過(guò)程。1.快速建立新產(chǎn)品的數(shù)據(jù)化模型反求設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)2.顯著提高新產(chǎn)品技術(shù)水平3.徹底改變新產(chǎn)品傳統(tǒng)制造工藝方法4.縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期5.實(shí)現(xiàn)異地(遠(yuǎn)地)制造或虛擬制造6.實(shí)現(xiàn)快速模具制造(RT)7.快速制造出復(fù)雜物體三維模型利用坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器對(duì)原產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，快速建立起新產(chǎn)品的原始數(shù)據(jù)模型，為快速原形制造提供數(shù)據(jù)來(lái)源。坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集是反求工程中的第一環(huán)節(jié)，是數(shù)據(jù)處理、模型重建的基礎(chǔ)。常用的測(cè)量方法有機(jī)械坐標(biāo)測(cè)量法、激光線掃描、光柵法及層切法等。在對(duì)原產(chǎn)品原理、結(jié)構(gòu)、材料、精度、使用維護(hù)分析的基礎(chǔ)上，采用價(jià)值工程、人機(jī)工程學(xué)、相似理論、精度設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)等現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)工具對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和提高，以制造出更好的產(chǎn)品來(lái)。因此，反求工程技術(shù)有助于企業(yè)迅速消化吸收和改進(jìn)提高國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，確保企業(yè)自身在同行業(yè)中新產(chǎn)品的技術(shù)水平優(yōu)勢(shì)。反求工程集成制造系統(tǒng)綜合運(yùn)用了CAD/CAE、數(shù)控、伺服驅(qū)動(dòng)、激光和材料等先進(jìn)技術(shù)，可在沒(méi)有傳統(tǒng)制造工具的情況下，在短時(shí)間內(nèi)制造出幾何形狀復(fù)雜的物體?？焖夙憫?yīng)制造是21世紀(jì)對(duì)制造業(yè)更具影響的技術(shù)之一。追求完美與個(gè)性化的消費(fèi)需求使產(chǎn)品品種多樣化，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)不再只是質(zhì)量與成本的競(jìng)爭(zhēng)，更重要的是產(chǎn)品上市時(shí)間的競(jìng)爭(zhēng)。采用反求技術(shù)可避免走自行開(kāi)發(fā)中不可避免的許多彎路，從而大大縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，為企業(yè)快速占領(lǐng)市場(chǎng)創(chuàng)造有利條件。將反求工程與快速原形制造相結(jié)合，利用互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)將三維物體數(shù)據(jù)方便地讀入、傳輸，實(shí)現(xiàn)異地(遠(yuǎn)地)制造或虛擬制造。PartC反求工程一般步驟反求設(shè)計(jì)具體內(nèi)容怎么進(jìn)行反求設(shè)計(jì)？HowtomakeaReversedesign?反求工程步驟Step1零件原形的數(shù)字化

通常采用三維坐標(biāo)測(cè)量?jī)x(CMM)或激光掃描儀等測(cè)量裝置來(lái)獲取零件原形表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。

Step3零件原形CAD模型的重建Step4重建CAD模型的檢驗(yàn)與修正Step2從測(cè)量數(shù)據(jù)中提取零件原形的幾何特征按測(cè)量數(shù)據(jù)的幾何屬性對(duì)其進(jìn)行分割，采用幾何特征匹配與識(shí)別的方法來(lái)獲取零件原形所具有的設(shè)計(jì)與加工特征。將分割后的三維數(shù)據(jù)在CAD系統(tǒng)中分別做表面模型的擬合，并通過(guò)各表面片的求交與拼接獲取零件原形表面的CAD模型。采用根據(jù)獲得的CAD模型重新測(cè)量和加工出樣品的方法來(lái)檢驗(yàn)重建的CAD模型是否滿足精度或其他試驗(yàn)性能指標(biāo)的要，對(duì)不滿足要求者重復(fù)以上過(guò)程，直至達(dá)到零件的逆向工程設(shè)計(jì)要求。eg.mastercam生成NC程序eg.標(biāo)準(zhǔn)模版庫(kù)，c++分層制造，逐層疊加產(chǎn)品設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想分析原理方案的分析材料分析反求設(shè)計(jì)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)分析形體尺寸分析精度分配分析工作性能分析反求設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想分析

了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要前提，是明確反求設(shè)計(jì)要求的關(guān)鍵。不同時(shí)期的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想方面是不同的，并與社會(huì)的發(fā)展及科技發(fā)展水平密切相關(guān)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)早期，人們往往是從完善功能、擴(kuò)展功能、降低成本方面開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，但隨著社會(huì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，在保證功能的前提下，產(chǎn)品的精美造型、工作生活的舒適性等也成為設(shè)計(jì)人員追求的目標(biāo).要分析一個(gè)產(chǎn)品，首先要從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想入手。它決定了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案，深入分析并掌握其指導(dǎo)思想是分析了解整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的前提。了解反求對(duì)象的功能將有助于對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的分析、理解和掌握，才有可能在進(jìn)行反求設(shè)計(jì)時(shí)，得到優(yōu)于原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案。反求設(shè)計(jì)內(nèi)容(2)功能原理方案分析

各種產(chǎn)品都是按照一定的要求設(shè)計(jì)的，而滿足一定要求的產(chǎn)品，可能有多種不同的形式。所以產(chǎn)品的功能目標(biāo)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題，不同的目標(biāo)可引出不同的原理方案。例如設(shè)計(jì)一個(gè)夾緊裝置時(shí)，如果把功能目標(biāo)定在機(jī)械手段上，則可能設(shè)計(jì)出螺旋夾緊、凸輪夾緊、連桿結(jié)構(gòu)夾緊、斜面夾緊等原理方案。如果把功能目標(biāo)擴(kuò)大，則可能出現(xiàn)液壓、氣動(dòng)、電磁夾緊等原理方案。充分了解反求對(duì)象的功能有助于對(duì)產(chǎn)品原理方案的分析、理解和掌握，也才有可能在進(jìn)行反求設(shè)計(jì)時(shí)得到基于原產(chǎn)品而又高于原產(chǎn)品的原理方案，這也是反求工程技術(shù)的精髓所在。尼龍絲割草機(jī)的設(shè)計(jì)理念由來(lái)：有雜技演員用鞭子“切紙”和“切煙頭”的情景啟發(fā)了人們用高速度的軟物體抽切草的可能性。達(dá)到了將草與根基分離的目的。反求設(shè)計(jì)內(nèi)容(3)零部件結(jié)構(gòu)分析

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅僅是原理方案的具體化過(guò)程，還必須要考慮許多細(xì)節(jié)，而細(xì)節(jié)的總和就是質(zhì)量。因此，零、部件結(jié)構(gòu)分析時(shí)除了要考慮提高產(chǎn)品性能（提高強(qiáng)度、剛度、精度、壽命，減少磨損，降低噪聲等），還要考慮工藝、裝配、美觀、成本、安全、環(huán)保等諸多方面的要求和限制。(4)零部件形體尺寸分析

根據(jù)擁有反求對(duì)象的資料（實(shí)物、軟件或影像）的不同，在確定反求對(duì)象形狀尺寸時(shí)，所選用的方法也有所不同。若是實(shí)物反求，則可對(duì)產(chǎn)品直接進(jìn)行測(cè)量；若是軟件或影像反求，則可采用參照物對(duì)比法、利用透視成像原理和作圖技術(shù)，并結(jié)合人機(jī)工程學(xué)和相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，通過(guò)分析計(jì)算確定其形狀尺寸。對(duì)于具有復(fù)雜曲線曲面的零件，則要采用一些先進(jìn)的測(cè)繪手段及測(cè)繪儀器方可實(shí)現(xiàn)。(5)精度分析

精度是衡量反求對(duì)象性能的重要指標(biāo)之一，也直接影響產(chǎn)品的成本。零件尺寸易于獲得，但尺寸精度卻難以確定，這也是反求設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)之一。合理分析設(shè)計(jì)零件精度及其分配關(guān)系，對(duì)提高產(chǎn)品的裝配精度、機(jī)械性能，降低產(chǎn)品成本至關(guān)重要。eg.極值法、封閉環(huán)、尺寸鏈、增減環(huán)、封閉環(huán)上下偏差完全互換法、大數(shù)互換法（6）材逼料分析同一零顛件采用志不同的蛙材料及票材料處胃理方式夫，對(duì)零魄件的功累能、加感工工藝覺(jué)、使用鼻性能有口著重要秧影響。脾探求原洽設(shè)計(jì)零凈件材料誦的化學(xué)筍成分、惹結(jié)構(gòu)和親表面處輕理情況正，可以餓使用表亭面觀測(cè)檔、化學(xué)有分析、做金相檢薄驗(yàn)等分捐析方法阻。物理繡試驗(yàn)可微以測(cè)定迅材料的被各種物上理性能諷和主要速的力學(xué)砌性能，囑確定材竹料牌號(hào)敞及熱處塌理方式卷。立足傾本國(guó)資連源，必壺要時(shí)選禮擇適用倉(cāng)的國(guó)產(chǎn)盤材料替禿代。替衛(wèi)代原則私是優(yōu)先寺滿足力仰學(xué)及物裝理性能于，其次煩滿足化倆學(xué)成分王的要求核，參照饞其它同住類產(chǎn)品常，確定陷替代材櫻料的牌殘?zhí)柤凹脊g(shù)條件欄。eg.材巨料成分不腥一樣性能俯也不一樣低碳鋼因榆塑性好可轉(zhuǎn)作冷沖壓虧的零件高碳鋼硬貌度高可作概切削工具含合金脊元素高浪的不銹納鋼、耐罵熱鋼具尸有特殊遺性能eg.熱陷處理不同躁,材料內(nèi)界部組織不山同，性能毫也不同高速鋼津經(jīng)退火閉處理后澤硬度不頁(yè)高，可旗加工成仆各種形扒狀高速鋼成該形后經(jīng)淬舌火回火處老理，其硬勝度高耐磨糾性好，可斑作切削工辰具反求設(shè)蘇計(jì)內(nèi)容(7)工作性能也分析針對(duì)產(chǎn)易品的工雷作特點(diǎn)甚及其主乳要性能化（強(qiáng)度、剛威度、精度嶺或壽命等）進(jìn)行試易驗(yàn)測(cè)定、圖反計(jì)算和予深入的分揉析，掌握育其設(shè)計(jì)準(zhǔn)斜則和設(shè)計(jì)哥規(guī)范。在象分析產(chǎn)品勺的運(yùn)動(dòng)特閃性、力學(xué)預(yù)特性過(guò)程談中，建立攏合理的數(shù)籍學(xué)模型，虜進(jìn)行靜態(tài)購(gòu)、動(dòng)態(tài)的辰全面分析近。例如，貨某機(jī)床廠如與法國(guó)Ver壯nie另r公司合誓作，開(kāi)壤發(fā)生產(chǎn)DB42桶0型工作泉臺(tái)不升酷降銑鍵毀床。（8）寫造型設(shè)挪計(jì)分析60年徑代開(kāi)始羅，出現(xiàn)設(shè)了工業(yè)擦設(shè)計(jì)這舊門新興笑設(shè)計(jì)技萬(wàn)術(shù)，現(xiàn)滾在全國(guó)答高校里柳也很熱沈門的一愁個(gè)專業(yè)風(fēng)。內(nèi)在質(zhì)量何——實(shí)用遭性（結(jié)構(gòu)堤、性能、暴壽命）外觀質(zhì)量巖——美觀訪性（形態(tài)愉、色彩、離裝飾）舒適方饒便程度痕——舒焦適性（梳人機(jī)系兩統(tǒng)協(xié)調(diào)趟）eg.書(shū)顏?zhàn)赖母叨认舆m合人體脖的坐姿、觸機(jī)床上的揉各種旋鈕輩手柄等必決須置于操逆作員上手厘范圍內(nèi)、漫從早期的槳馬氏汽車鹿到現(xiàn)在的差流線型汽饑車、龍門石數(shù)控鉆床反求設(shè)計(jì)凡內(nèi)容（9）仿工藝分芬析在反求工漠程技術(shù)中羞，反求設(shè)西計(jì)與反晝求工藝窩是相互茶聯(lián)系，缺一賄不可的鄰。在某枝些情況勾下，反格求工程效中工藝赴問(wèn)題比豬設(shè)計(jì)問(wèn)逮題更難燃處理，顯因此，長(zhǎng)在缺乏肥制造原終型產(chǎn)品季的先進(jìn)俗設(shè)備與灰先進(jìn)工企藝方法耐和未掌田握某些叔特殊技貞術(shù)的條堤件下，暫對(duì)反求培工程中諒的工藝此問(wèn)題的吃處理就亦顯得尤澇為重要村。通常窯采用的針?lè)椒ㄓ凶鞣磁逊ɡw編制工遺藝；改尤進(jìn)工藝均方案，績(jī)保證原學(xué)設(shè)計(jì)的宰要求；藍(lán)曲線對(duì)績(jī)應(yīng)法反丹求工藝?yán)矃?shù)；間材料國(guó)壘產(chǎn)化，按局部改膽進(jìn)原型貧結(jié)構(gòu)以內(nèi)適應(yīng)工教藝水平（10免）對(duì)產(chǎn)煎品的維德護(hù)與管納理分析分析產(chǎn)援品的維慨護(hù)與管詠理方式因，了解辯重要零匹、部件戀及易損穴的零、厲部件，貌有助于艱維修、雜改進(jìn)設(shè)芽計(jì)和創(chuàng)忙新設(shè)計(jì)姑。THAN臘KYO喇U!Taki撓nga券bre雅ak,境will怎be喚righ告tba削ck!Par炕tD實(shí)物反求軟件反求反求工程醬？反求設(shè)剛計(jì)研究膏對(duì)象影像反求實(shí)物反求顧名思義喇，實(shí)物反慮求是在已鴉有實(shí)物條鄙件下，通攏過(guò)試驗(yàn)、征測(cè)繪和詳順細(xì)分折，恨研制開(kāi)發(fā)嗓出與原型馳產(chǎn)品相同搜或相似的扎新產(chǎn)品?？s慧實(shí)物反求蛙過(guò)程是一鮮個(gè)認(rèn)識(shí)產(chǎn)絲式品、再現(xiàn)煌產(chǎn)品或創(chuàng)吵造性地開(kāi)則發(fā)產(chǎn)品的藍(lán)過(guò)程，其若中包括功逃能反求、惜性能反求午、方案、紋結(jié)構(gòu)、材榮質(zhì)、精度談、使用規(guī)魂范等眾多犯方面的反窯求。反求工癥程不僅型要研究機(jī)同行的揚(yáng)先進(jìn)技貸術(shù)，而谷且還要鍛了解競(jìng)彈爭(zhēng)對(duì)手塞的水平草和動(dòng)向買，如美來(lái)國(guó)著名腸的寇明迎斯發(fā)動(dòng)款機(jī)公司利為了了應(yīng)解我國(guó)在柴油機(jī)網(wǎng)的水平釘，就曾醫(yī)引進(jìn)我賢國(guó)的1壺35系雨列柴油爪機(jī)進(jìn)行僑了反求孟研究，彈從他們?cè)鰧?duì)其軸所瓦材料說(shuō)和工藝縱分析的具研究報(bào)眼告來(lái)看艷，似乎鑰已經(jīng)完待全掌握能了該柴未油機(jī)的旱技術(shù)秘香密。只狂有運(yùn)用織反求技達(dá)術(shù)才能政更好的稅消化國(guó)軟外的先欄進(jìn)技術(shù)探。實(shí)物反碧求設(shè)計(jì)天的分類1整機(jī)搖反求2部件反押求3零件扭反求實(shí)物反員求設(shè)計(jì)顫的特點(diǎn)1.具僵有形象直碌觀的實(shí)物著，有利于參形象思維2.可妥對(duì)產(chǎn)品或承設(shè)備的性友能、材料慰等內(nèi)容直柿接進(jìn)行測(cè)睬試與分析魯，以獲得承詳細(xì)的設(shè)貪計(jì)資料3.舞可對(duì)產(chǎn)品卸或設(shè)備的閃尺寸直接耕進(jìn)行測(cè)試扒與分析，晃以獲得重趙要的尺寸撲設(shè)計(jì)資料4.剩目的是濁反求仿德制時(shí)，虎縮短了鳥(niǎo)設(shè)計(jì)周啞期，提刊高了產(chǎn)喝品的生附產(chǎn)起點(diǎn)怠與速度5.合仿制產(chǎn)敵品與引踢進(jìn)產(chǎn)品另有可比工性，有塌利于提哈高產(chǎn)品搏的質(zhì)量6.在敞仿制的基報(bào)礎(chǔ)上加以隙改進(jìn)和創(chuàng)褲新，為開(kāi)戲發(fā)新產(chǎn)品向提供了有議利條件實(shí)物反降求的一踐般過(guò)程（1）分會(huì)析1）功腹能分析2）原理足方案分析3）結(jié)構(gòu)芒形式分析4）工嚷藝過(guò)程輸分析（2）測(cè)命試（3）分閑解（4）測(cè)間繪（5）玻改進(jìn)與館創(chuàng)新機(jī)械設(shè)備恨的反求設(shè)純計(jì)零部件斯的測(cè)繪凈與分析機(jī)械設(shè)零備的分參解原則機(jī)構(gòu)系統(tǒng)靈的反求設(shè)苗計(jì)實(shí)測(cè)尺播寸數(shù)據(jù)御的處理測(cè)繪的怠一般方蠶法機(jī)械零飛件材料盯的反求邀設(shè)計(jì)關(guān)鍵零件熱的反求設(shè)挽計(jì)材料成獻(xiàn)分分析材料的硬痕度分析材料的工叛藝分析材料的組臣織結(jié)構(gòu)分裝析策略：功能不變遮，降低成信本。增加功能疏，降低成構(gòu)本。增加功能珠，成本不寬變。減少功第能，降量低更多窩成本。增加功能怎，增加成良本。軟件反悲求技術(shù)軟件職泛指產(chǎn)品折樣本資料晨、產(chǎn)品標(biāo)朱準(zhǔn)、產(chǎn)品篩規(guī)范，以捏及與設(shè)計(jì)壞、研制、淋生產(chǎn)制造孔有關(guān)的技?xì)v術(shù)資料和雹技術(shù)文件訂，如產(chǎn)品雕圖紙、制殃造驗(yàn)收技喂術(shù)條件、備產(chǎn)品設(shè)計(jì)代說(shuō)明書(shū)、駱計(jì)算書(shū)、趟使用說(shuō)明刑書(shū)和產(chǎn)品遭設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)藥、工具工禮裝設(shè)計(jì)標(biāo)他準(zhǔn)、工藝?yán)问貏t、操懸作規(guī)范、舟管理規(guī)范燭、質(zhì)量保尤證手冊(cè)等蓮。依據(jù)這軌些技術(shù)軟質(zhì)件，設(shè)計(jì)朱新產(chǎn)品的隙過(guò)程，稱彎為軟件反敬求。軟件反呀求的模吹式1.帖以引進(jìn)犁產(chǎn)品實(shí)參物、成年套設(shè)備陡和生產(chǎn)旅線為主褲的硬件看模式2.以獲防得設(shè)計(jì)、毫制造、使士用與研制卡技術(shù)秘密晨為主的軟膏件模式吉利公凡司收購(gòu)最VOL良VO的大100艘%股份消，獲得勢(shì)了包括脅生產(chǎn)線典在內(nèi)的僑所有技千術(shù)我國(guó)動(dòng)涉車組的稀研制就進(jìn)是以引判進(jìn)的德言國(guó)、日貍本等國(guó)懸家的相警關(guān)技術(shù)仿在結(jié)合攔國(guó)情的錢情況下軍研發(fā)出覺(jué)來(lái)的軟件反求您的特點(diǎn)1.抽象嗽性5.相關(guān)意性2.嚴(yán)南密性3.智力越性4.綜合尖性6.創(chuàng)造搶性影像反炮求根據(jù)產(chǎn)品姓相片、圖酸片、說(shuō)明裙書(shū)、廣告批介紹、參媽觀印象、浴影視畫面謙等為參考度資料，進(jìn)威行產(chǎn)品反堤求設(shè)計(jì)的藝方法稱為醋影像反求墓設(shè)計(jì)。影像反求幸設(shè)計(jì)具有棒原始資料屈面廣、量診大的特點(diǎn)互，為設(shè)計(jì)朋人員提供碑了從較多鵲方案中篩慎選出較好向方案的可壟能性。而產(chǎn)品谷廣告的盟圖片、睛資料等居僅是簡(jiǎn)坊單的外參形，性采能的概休括及使令用維修題的注意晚事項(xiàng)，雨這給反鑰求設(shè)計(jì)室?guī)?lái)了泛較大的墨難度，伴但是也環(huán)正是因體為這樣兆，才能裙更好地啦發(fā)揮反析求設(shè)計(jì)臺(tái)人員的名聰明才元智，結(jié)話合實(shí)際商進(jìn)行創(chuàng)巴新設(shè)計(jì)辟。如70促年代初常，我國(guó)予前去蘇茄聯(lián)考察穴牙輪鉆尼機(jī)的代滾表團(tuán)，晶就靠著夸幾張?jiān)诘?00腔M以外薦拍攝的搜照片，揚(yáng)仿制出移我國(guó)第庭一臺(tái)牙扭輪鉆床撤。我國(guó)的枝航空、確導(dǎo)彈工預(yù)程在國(guó)班外禁運(yùn)荷、封鎖沒(méi)的情況盟下，也沃是靠簡(jiǎn)廁單的圖先像等資叼料，發(fā)租揮我國(guó)幟技術(shù)人腳員的聰貫明才智統(tǒng)，設(shè)計(jì)構(gòu)制造出州了各種秀型號(hào)的制導(dǎo)彈、涉火箭。影像反求鋸設(shè)計(jì)中，黎對(duì)圖片等劣資料進(jìn)行熟分析是最凍關(guān)鍵的技牧術(shù)，包括匆透視變換絡(luò)原理與技艱術(shù)、陰影沿、色彩與播三維信息馬等技術(shù)。階隨著計(jì)算或機(jī)技術(shù)的右飛速發(fā)展挽，圖像掃拿描技術(shù)與互掃描結(jié)果塑的信息處脊理技術(shù)已撕逐漸完善劇。通過(guò)色處彩可辨別攤出橡膠、慶塑料、皮僑革等非金破屬材料的跟種類，也超可辨別出志是鑄件或扇是焊接件度，還可辨廚別出鋼、燭鋁、銅、絡(luò)金等有色廁金屬材料槽。通過(guò)外拍形可辨別緊其傳動(dòng)形嶺式和設(shè)備懼的部分內(nèi)砍部結(jié)構(gòu)。癥根據(jù)拍照至距離可辨重別其尺寸喬。當(dāng)然，舊圖像處理葡技術(shù)不能記解決強(qiáng)度請(qǐng)、剛度、鉗傳動(dòng)比等際反映機(jī)器留特征的詳懷細(xì)問(wèn)題，糧更進(jìn)一步萬(wàn)的問(wèn)題還農(nóng)需要技術(shù)酸人員去解遲決。Par剝tE接觸式測(cè)量方戴法非接觸式鐘測(cè)量方法反求工適程？常用的測(cè)扶量方法與建模點(diǎn)云建模三維反求汪技術(shù)三維反求秩技術(shù)是利蹲用電子儀短器去收集氣物體表面弓的原始數(shù)飄據(jù)，之后般再使用軟肆件，計(jì)算麗出采集數(shù)疏據(jù)的空間勿坐標(biāo)，并農(nóng)得到對(duì)應(yīng)墾的顏色。汁掃描儀是摧對(duì)物體作栽全方位掃篇描，然后錢整理數(shù)據(jù)柄、三維造罪型、格式駁轉(zhuǎn)換、輸滋出結(jié)果。賠整個(gè)操作第過(guò)程，可吩以分為四徐個(gè)步驟：1）物體由數(shù)據(jù)化2）從采議集的數(shù)據(jù)稼中分析物繡體的幾何溪特征3）物名體三維互模型重盒建4）檢世驗(yàn)、修免正三維糠模型常用的裹測(cè)量方趨法一.接觸式測(cè)領(lǐng)量方法（一）坐標(biāo)測(cè)量占機(jī)坐標(biāo)測(cè)量聞機(jī)是一種裕大型精密盛的三坐標(biāo)桿標(biāo)測(cè)量?jī)x逮器，可以伴對(duì)具有復(fù)李雜形狀的帖工件的空捕間尺寸進(jìn)竄行逆向工帳程測(cè)量。坐標(biāo)測(cè)量液機(jī)一般采反用觸發(fā)式夏接觸測(cè)量夾頭，一次燦采樣只能慰獲取一個(gè)瓣點(diǎn)的三維貪坐標(biāo)值。九十年怪代初，作英國(guó)R塌eni鉤sha榴w公司句研制出扭一種三斯維力一跌位移傳司感的掃斥描測(cè)量眨頭，該窮測(cè)頭可還以在工雕件上滑撞動(dòng)測(cè)量灶，連續(xù)傷獲取表行面的坐忘標(biāo)信息嫩，掃描失速度可淋達(dá)8米犯/秒，賭數(shù)字化夸速度最索高可達(dá)惱500柔點(diǎn)/秒膏，精度瓶約為0踏.03超mm。這種測(cè)頭娛價(jià)格昂貴尚，目前尚惜未在坐標(biāo)幫測(cè)量機(jī)上依廣泛采用貌。坐標(biāo)測(cè)寶量機(jī)主要提優(yōu)點(diǎn)是測(cè)顫量精度高府，適應(yīng)性削強(qiáng)，但一繞般接觸式掉測(cè)頭測(cè)量村效率低，鴿而且對(duì)一孕些軟質(zhì)表鋒面無(wú)法進(jìn)應(yīng)行逆向工障程測(cè)量。（二）層謙析法層析法網(wǎng)是近年撿來(lái)發(fā)展航的一種志反求工順程逆向使工程技坑術(shù)將研究見(jiàn)的零件嚼原形填僵充后，頸采用逐起層銑削屑和逐層淘光掃描澇相結(jié)合裁的方法撲獲取零茅件原形擦不同位根置截面鋪的內(nèi)外頸輪廓數(shù)窩據(jù)，并泥將其組輝合起來(lái)恒獲得零崗件的三數(shù)維數(shù)據(jù)并。層析法的喜優(yōu)點(diǎn)在于禁任意形狀描，任意結(jié)究構(gòu)零件的頭內(nèi)外輪廓駱進(jìn)行測(cè)量繪，但測(cè)量暮方式是破圣壞性的。非接觸式聲反求工程飛測(cè)量方法非接觸式城測(cè)量根據(jù)佳測(cè)量原理董的不同，蜜大致有光河學(xué)測(cè)量、帖超聲波測(cè)純量、電磁御測(cè)量等方戰(zhàn)式。1.結(jié)構(gòu)光斑法結(jié)構(gòu)光法送的操作原幼理是把一匯定模式的侵光源，投泉射到被掃寺描對(duì)象的夕表面上，郊投射參考嘗面光源，巖會(huì)被放在哨該位置的屠被掃描對(duì)寶象阻擋而慈發(fā)生變形睬，此時(shí)使渾用不同的兵鏡頭攝取峰不同角度喬的圖像，艇再分析變拾形的光源姐,就可眠計(jì)算出被擋測(cè)對(duì)象表耍面的整幅擁圖像的三彈維坐標(biāo)。杯結(jié)構(gòu)光法望采用的光奮源以光柵作影線較為央普遍。目開(kāi)前分析光士柵影線變篩形的方法豈主要有傳侄里葉及相召移法。而敵相移法相憑對(duì)較為準(zhǔn)曉確，這種滲方法的優(yōu)施點(diǎn)是測(cè)量粉的速度很胞快、掃描飛的面積大德、設(shè)備相畢對(duì)輕便方怎面攜帶、棄測(cè)量場(chǎng)地敬沒(méi)有特別給要求。在蛋汽車行業(yè)嘩，它普遍熱被用來(lái)掃軍描汽車的往車身等大蛋面積對(duì)象助。2.激惜光三角醒法激光三距角法是包在被掃歷描物的注表面用副有規(guī)則暫幾何圖尾形的激宇光束，屠如點(diǎn)光紀(jì)源或線液光源，崖進(jìn)行掃銜描，被尸掃描面榨便會(huì)形您成漫反敵射光點(diǎn)帳、光帶后，接著頓安裝在鉤光路的票圖像傳登感器接扶收這光慢點(diǎn)、光蹄帶，然甜后利用浸三角原少理計(jì)算趴出被采殘集點(diǎn)的桶空間坐且標(biāo)。激黎光三角席法的技冰術(shù)成熟返、被廣鉆泛使用覆，掃描箭速度高解、精度躺高。它冶的圖像竿傳感器視體積細(xì)超而輕，株安裝方征便。它嶄甚至可努以它裝勤在三坐歲標(biāo)上，亮安裝拆貞卸輕易隸，這是烏它另一撲個(gè)特點(diǎn)險(xiǎn)。它也嫩可以掃干描材質(zhì)銅較柔軟喪的對(duì)象除，如橡晉膠等。漂日本的邁Ko償nic頸aM托ino震lta垮公司的糾非接觸濕儀V底ivi及d9尼i的掃瞧描精度客可達(dá)0齒.05雅mm，柏只需要捐2.5豆秒便可激獲取精瀉確的數(shù)截?fù)?jù)。3.基于光學(xué)證三角型原勸理的逆向冊(cè)工程掃描如法這種測(cè)豬量方法擁根據(jù)光師學(xué)三角像型測(cè)量招原理，腥以光作昨?yàn)楣庠磭W，其結(jié)蝴構(gòu)模式勿可以分地為光點(diǎn)禮、單線諸條、多按光條等悄，將其淚投射到遺被測(cè)物傅體表面采用光電慣敏感元件碰在另一位鍵置接收激蟲(chóng)光的反射性能量根據(jù)光丈點(diǎn)或光跳條在物須體上成延象的偏減移，通芹過(guò)被測(cè)桐物體基問(wèn)平面、奴象點(diǎn)、尺象距等熄之間的唯關(guān)系計(jì)之算物體福的深度恰信息4.基于相族位偏移稼測(cè)量原奮理的莫嚴(yán)爾條紋粘法這種測(cè)量毫方法將光唯柵條紋投摧射到被測(cè)糟物體表面昂，光柵條半紋受物體猾表面形狀夢(mèng)的調(diào)制，良其條紋間合的相位關(guān)熱系會(huì)發(fā)生埋變化，數(shù)拾字圖像處斬理的方法僅解析出光便柵條紋圖壞像的相位良變化量來(lái)廟獲取被測(cè)法物體表面姿的三維信蔑息。5.基于工曾業(yè)CT杜斷層掃鼻描圖像櫻逆向工蛇程法這種測(cè)溜量方法撓對(duì)被測(cè)恰物體進(jìn)主行斷層份截面掃肉描,以抹X射線棵的衰減怠系數(shù)為諒依據(jù)，陡經(jīng)處理比重建斷抬層截面戶圖像根據(jù)不斤同位置確的斷層擁圖像可飯建立物給體的三欣維信息酸。該方法可香以對(duì)被測(cè)巷物體內(nèi)部深的結(jié)構(gòu)和琴形狀進(jìn)行質(zhì)無(wú)損測(cè)量躁。該方法臨造價(jià)高下，測(cè)量雙系統(tǒng)的狐空間分紹辨率低迷，獲取刪數(shù)據(jù)時(shí)屯間長(zhǎng)，捉設(shè)備體覽積大。美國(guó)L返LNL醒實(shí)驗(yàn)室蓄研制的屯高分辨純率IC古T系統(tǒng)果測(cè)量精出度為0汗.01誘mm。6.立體視鐵覺(jué)測(cè)量融方法立體視遺覺(jué)測(cè)量嗽是根據(jù)叨同一個(gè)某三維空陵間點(diǎn)在扯不同空事間位置的的兩個(gè)疏（多個(gè)西）攝象毯機(jī)拍攝統(tǒng)的圖像蠢中的視糞差，以伐及攝象刷機(jī)之間析位置的表空間幾瓦何關(guān)系比來(lái)獲取堤該點(diǎn)的樹(shù)三維坐錄標(biāo)值。立體視婦覺(jué)測(cè)量什方法可施以對(duì)處耐于兩個(gè)妖（多個(gè)斬）攝象貌機(jī)共同輔視野內(nèi)恭的目標(biāo)燃特征點(diǎn)緒進(jìn)行測(cè)挽量，而漸無(wú)須伺節(jié)服機(jī)構(gòu)格等掃描屋裝置。立體視桌覺(jué)測(cè)量毛面臨的類最大困規(guī)難是空偉間特征始點(diǎn)在多丟幅數(shù)字疏圖象中問(wèn)提取與傷匹配的換精度與狼準(zhǔn)確性必等問(wèn)題馬。反求工程筐建模——撫點(diǎn)云處理通過(guò)激光浮三維掃描腦儀等信號(hào)柳采集設(shè)備陵，可以方攀便地獲取夠物體表面夢(mèng)信息，這勝些信息通殃過(guò)大量的含點(diǎn)來(lái)表達(dá)愚，往往形穗成包含幾冊(cè)百萬(wàn)個(gè)數(shù)單據(jù)的大型籍?dāng)?shù)據(jù)包，互通常稱為眼點(diǎn)云（P棗oint斗Clo繩ud）。通過(guò)對(duì)琴點(diǎn)云的蛋處理，按可以得裕到物體業(yè)的表面樓表達(dá)，姨與數(shù)控返加工中富心結(jié)合督，能直籠接將處兇理結(jié)果垮用于加摟工生產(chǎn)備，從而羞達(dá)到避際免設(shè)計(jì)揀、修改惑圖紙的泄繁瑣過(guò)膨程的目抱的。此酬外，根混據(jù)點(diǎn)與慰數(shù)據(jù)能嫁直接實(shí)斃現(xiàn)三維弄建模，憂因此還下能實(shí)現(xiàn)贈(zèng)檢測(cè)出魔機(jī)械部專件的運(yùn)栽行情況魚(yú)和機(jī)構(gòu)淚運(yùn)行時(shí)種是否會(huì)去發(fā)生干碌涉，在薄虛擬組樹(shù)裝和虛裝擬加工萄中具有淡重要意舅義。點(diǎn)云表蹦達(dá)的優(yōu)急點(diǎn)在于樸可以通掌過(guò)點(diǎn)的直組合、鮮曲線擬燭合、面任元擬合階和面元岔組合等尊方式，撥實(shí)現(xiàn)對(duì)耍任意曲擠面的無(wú)吐窮逼近腰。從表旋達(dá)方法嫁上講，松大致可撞以分為意基于網(wǎng)但格和基眨于點(diǎn)的灘表達(dá)這拐兩個(gè)大蝴類?；诰W(wǎng)占格的點(diǎn)額云表達(dá)以網(wǎng)格作纖為中介來(lái)漢表達(dá)離散喬點(diǎn)之間的異依存關(guān)系刮，從而將煌點(diǎn)云組織奴成一個(gè)有圈機(jī)的整體竹，恢復(fù)出漠曲面原貌始。通過(guò)網(wǎng)格澡顯式地表乓達(dá)物體拓江撲結(jié)構(gòu)，輝具有簡(jiǎn)單撥直觀的優(yōu)嘗點(diǎn)，能表數(shù)現(xiàn)性狀任狡意復(fù)雜的叮物體?；邳c(diǎn)的重點(diǎn)云表達(dá)直接以潮點(diǎn)作為單曲面繪化制和造姓型的基貢本元素羽，無(wú)需布建立網(wǎng)引格。它順能更有犧效解決邊網(wǎng)格方搬法的高乳度復(fù)雜井性問(wèn)題蘿。不用顯式睬地存儲(chǔ)點(diǎn)墳云數(shù)據(jù)的考拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)導(dǎo)，對(duì)存儲(chǔ)軟空間要求完少，能實(shí)執(zhí)現(xiàn)復(fù)雜物賞體的有效劇繪制，可語(yǔ)以方便地勒修改曲面拒拓?fù)?。具有高忽度的?shù)鐮據(jù)局部宵性，可岡并行處獵理，能振快速實(shí)得現(xiàn)物體霸曲面的螺粗糙表蛾達(dá)。Part哲F實(shí)物反求軟件反求反求工坊程？反求工星程應(yīng)用領(lǐng)維域及實(shí)宣例反求工程蒸的應(yīng)用領(lǐng)語(yǔ)域汽車設(shè)計(jì)漫、復(fù)雜藝蘆術(shù)品造型嫁等領(lǐng)域重新建立段零件的CAD模型不斷對(duì)疫修改后動(dòng)的樣品蠶進(jìn)行測(cè)伯量和模帶型重建提供對(duì)機(jī)浩械產(chǎn)品零凳件的修復(fù)崖能力借助CT技術(shù)，棵產(chǎn)生物遞體的外覺(jué)部形狀喇，快速女發(fā)現(xiàn)、脂度量、貢定位物友體的內(nèi)裹部缺陷方便地產(chǎn)容生基于模桌型的計(jì)算鳳機(jī)視覺(jué)使產(chǎn)品設(shè)封計(jì)充分利蔽用CAD技術(shù)的優(yōu)徑勢(shì)，適應(yīng)都信息交換特殊領(lǐng)域麗的應(yīng)用情形一：在沒(méi)有設(shè)柜計(jì)圖紙或棵者設(shè)計(jì)圖但紙不完整慘以及沒(méi)有CAD模型的情釘況下，在韻對(duì)零件原騙形進(jìn)行測(cè)膛量的基礎(chǔ)囑上形成零略件的設(shè)計(jì)米圖紙或CAD模型，并旅以此為依棚據(jù)利用快卵速成型技固術(shù)復(fù)制出仔一個(gè)相同裹的零件原申型。情形二：當(dāng)要設(shè)鞭計(jì)需要名通過(guò)實(shí)偵驗(yàn)測(cè)試世才能定貓型的工梁件模型刊時(shí)，通新常采用賭反求工歌程的方愁法。如航天幻玉航空領(lǐng)昨域，為欺了滿足拐產(chǎn)品對(duì)撿空氣動(dòng)憶力學(xué)等叛要求，初首先要孫求在初機(jī)始設(shè)計(jì)華模型的截基礎(chǔ)上丸經(jīng)過(guò)各誦種性能料測(cè)試（倒如風(fēng)洞黨實(shí)驗(yàn)等鉛）建立搞符合要飼求的產(chǎn)依品模型氣，這類詳零件一誕般具有倆復(fù)雜的余自由曲勸面外型錘，最終鼻的實(shí)驗(yàn)戚模型將桌成為設(shè)情計(jì)這類喬零件及萍反求其恒模具的曉依據(jù)。