当前位置: 首页 » Proe图文教程 » Pro/engineer5.0中文版零件产品设计 »

逆向抄数的发展趋势

发布日期:2014-11-23  来源:百佳学习邦  作者:李勇  浏览次数:1642
核心提示:逆向抄数的发展趋势经过近几年的发展,逆向工程技术已经在各个领域发挥着重要作用,其各个关键技术也在进行更新和进步。一个系统
 逆向抄数的发展趋势

经过近几年的发展,逆向工程技术已经在各个领域发挥着重要作用,其各个关键技术也在进行更新和进步。一个系统工程的成熟和稳定需要不断的革新,目前,逆向工程技术的研究热点仍将集中在以下几个方面。

高精度化、自动化(计算机数据化)、非接触测量、使用现场化:这类技术将是三坐标测量仪设备的主要发展趋势。关键部件将更多采用具有小膨胀系数、高弹性模量等特性的新材料。三坐标测量正在逐渐成为制造系数的重要组成单元。从而在计算机控制下参与到各种测量、计算、数据交换等各个生产制造环节。

大规模散乱数据处理过程的高精确性和智能化:这也是数据预处理技术发展的主要方向,特别是特征提取技术的应用。根据规则设定参数,通过程序控制,自动根据曲率进行特征识别,从散乱点云中提取出关键的点数据,通过对关键点的处理完成模型重构,将大大提高数据处理效率。由于特征提取技术是根据规则对数据进行聚类,所以一些先进的智能化算法将被应用到逆向工程的数据处理中来,比如蚁群算法、遗传算法和神经病网络等。

曲面建模的速度和精度一直是阻碍逆向工程进步的难题,以后的研究中,曲面重构技术将有以下发展趋势。曲面重构智能化,通过散乱数据直接进行曲面重构,并自动补偿残缺数据,使重构曲面逼近真实曲面;对测量数据中包含的几何特征的智能识别和智能提取,以达到对对象模型更高层次的结构特征信息的表达;特征几何的自动分离、拼接。通过点云数据直接计算生产多面体模型的NC加工代码,将是逆向工程发展的重要方向,其过程省去繁琐的数据处理和曲面重构,但计算精度和对硬件要求将是一大考验。

逆向工程与网络的协同设计和数字化技术的集成:在现有网络宽带下,实现上百万测量点的快速重建和传输曲面模型。近年迅速发展起来的PBRPoint-based rendering,基于点的绘制)和PBMPoint-based modeling,基于点的造型)技术为大规模数据的实时绘制与造型开辟了新途径,同时大大推动了逆向工程的集成化进程。

逆向抄数的作品

原型的色彩和材质信息的处理与识别:在产品的几何数据反求方面,国内外都作了大量卓有成就的研究工作,取得了大量实用性很强的研究成果,这些成果较好地支持了产品的几何设计、模具的制造等方面的工作,但对工业设计过程中,色彩的运用,材质的选取,以及设计意图、造型规律的识别则帮助甚少。使用最新的数模摄像测量技术解决工业设计过程中色彩和材质表现等方面信息的反求问题,使工业设计过程中的逆向工程技术形成一个完整的技术系统,更好地服务企业的实际应用将是一个方向。与黑白照片不同,彩色照片除了有亮度信息外,还包含有颜色信息,彩色图像的表示与所采用的彩色空间,即彩色的表示模型有关。目前彩色模型主要有RGB模型和HIS模型,而色彩逆向工程就是要根据原型的彩色模型来精确确定原型所使用油漆或其他种类涂料的色彩构成。在原型彩色的识别过程中,色彩模型中单个像素的色彩识别比较容易进行,但由于原型上各点的色彩受拍照时各点所处位置的光线强度影响较大,如何处理光强对色彩识别准确度的影响,目前还是一个难题。此外如何将色彩识别结果与实际可行的油漆或涂料的调配过程结合起来则是色彩的识别过程中的另一个难点。与色彩识别过程相比,材质的识别不但涉及像素色彩的识别,还涉及材料表面纹理的识别与处理,在实际使用中必须结合对原型的色彩和表面纹理的识别来最终确定原型所用的材料。而表面纹理识别技术的实现又依赖于图形特征参数的处理与提取。

产品设计意图、造型规律的分析与提取:与色彩和材质相比,工业设计过程中的设计意图与造型规律则是在更高层面反映了设计师的设计理念。设计意图与造型规律主要表现为全局性和整体性,这就要求在对它们的分析过程中,所采用的方法要能从原型结构比例,表面曲率分布以及与各类模板对比等宏观、微观多个角度出发来进行分析。这项技术的研究将有助系列化产品的研究与开发。

逆向工程中测量方法选用与测量方案规划:随着工业设计过程中,对逆向工程软硬件需求的不断增大,各类逆向工程设备大量出现,这些设备各具特色,如何在实际应用中合理地使用它们也是实际工程中的一个难点,除了测量精度之外,如何提高测量的效率,如何软硬结合进一步提高逆向工程的质量等也是应该考虑的问题。用户在使用逆向工程设备的过程中遇到的问题是由于缺乏对测量工作进行合理的规划,其结果要么最终因为测量精度达不到要求的精度,而导致逆向工程的工程质量较差;要么是因为测量数据过多,测量速度过慢,而错失最佳商机;要么因为测量成本过高,导致最终产品缺乏市场竞争力。因此在逆向工程中,如何根据逆向工程对象在精度、测量速度和测量成本方面的要求,制订最佳的测量计划,确保逆向工程的质量也是逆向工程中的一个重要的环节。

点云数据处理和边界识别技术:在原型的几何反求过程中,对点云数据的处理是必不可少的。它不但要去掉一些跳点,而且还要根据要求进行数据的精简、规则化和边界的抽取。其中规则化与后续CAD模型建立的关系较大,因为在通用的CAD系统中,曲面模型一般采用参数曲面来表示,而构建参数曲面一般要求原始数据呈拓扑矩形。所以规则化是构建CAD模型的必备条件之一。点云的边界是指能够表达原型样件原始边界的测量点,或者由这些测量点连成的曲线。边界不仅作为表达曲面的重要几何特征,而且作为求解曲面的定义域,对重构曲面模型的精度起着重要的作用。但由于目前逆向工程中所得到的点云数据量一般很大,因此研究高效、通用的点云处理方法在实际工作中是十分必要的。

产品原型制作中特殊材料的数控加工与粘接:目前,在工业设计过程中,各种模型主要通过手工或半手工制作,不但对技师或工人的技术水平要求高,而且制作精度差,效率低。比如,在车辆设计中普遍采用油泥模型,在模型制作的过程中,一般由设计师用刀片对模型进行制作与修正。这种制作方式已阻碍了相关技术的进步和工作效率的提高。根据我国的实际,探索使用数控机床或3D打印机来完成油泥模型及其他造型材料的加工,是必要的。

此外,在产品设计过程中,需要通过制造物理模型进行产品的外观形状评价和功能(包括力学性能、装配性能等)测试,根据评价结果反复修改模型,逐步完善产品的设计,才能最终设计出符合设计要求的产品。物理模型制作的优劣关系到产品最终性能的好坏。因此,物理模型的制造是企业产品设计工作中重要的环节之一,在我国制造企业中有着很大的需求。但当前,在模型制作过程中,一般只采用少数几种材料来完成产品模型的加工,没有充分发挥各种模型制作材料的优势和性能。因此,不能使模型性能很好的满足各项设计指标(强度、韧性、精度和表面粗糙度等)的综合要求,从而导致产品性能试验和外观评价等结果的可信度不高,甚至可能导致模型不符合实验和评价的要求。另外,使用单一材料还不易有效地降低模型制作的成本,也不能缩短制造的周期。针对这一问题,可以探索将粘接技术引入产品模型的制造过程中,并把产品模型划分为几个材料子单元,利用不同方法完成不同子单元的加工制造,再将不同材料制成单元进行粘接,实现整体物理模型的制造,从而使材料的性能得到充分利用,是产品模型更符合评价和分析的需要。另外,在产品分析中物理模型局部可能发生破坏,利用上述技术只需要更换损坏的子单元,就可以应用于其他试验,极大地降低了试验的成本。

      百佳学习邦提供proe教程和Creo教程http://www.bjxx8.com
 
 
[ ]  [ 分享给好友

点击排行榜

百佳学习邦

  • 自学总不见成效
  • 给自己找个老师吧!
  • 百佳学习邦提供
  • 1对1网络培训Creo
  • 李老师
  • 电话:15017888989
  • QQ:773606286