天津逆向设计代理

逆向工程数据采集技术

数据的采集是指通过特定的测量设备和测量方法获取产品表面离散点的三维几何坐标数据。、准确地采集到产品表面的三维几何坐标数据，是实现逆向工程的基础和关键技术之一。根据测量的方式不同，可以将三维测量设备分为接触式和非接触式两大类型。

接触式三坐标测量机(Coordinate Measure Machine，CMM)可谓接触式测量的代表。接触式三坐标测量机通常是基于受力变形的原理，通过探头测取三维几何坐标数据。操作者事先设计规划好测量途径与方式，三坐标测量机便会按照所的路径测取三维几何坐标数据。一般来说，接触式三坐标测量机测量较稳定，易于定位，测量精度高，对被测物体的材质和色泽没有特殊要求。其主要缺点是测量效率低，测量探头的半径进行补偿，并且有可能会出现探头测不到的盲区。使用自动测量还有较多的参数决定，包括探头形状和大小、扫瞄间隔、步进距离、误差容许量、扫瞄速度、扫瞄方向等，这些都过分依赖操作者的经验，特别是在测量复杂产品零件时，确定优的采样策略和路径较困难。另外，由于存在测量力，接触式三坐标测量机无法在一些软质表面进行测量。

逆向工程设计实施步骤如下:

(1)设计前的准备工作。设计之前应确定设计的整体思路，对实物模型进行系统的分析，划分出模型的特征区，确定模型的基本构成形状的曲面类型，这些关系到相关软件的选择和软件模块的确定。

(2)零件原形的数字化。根据测量对象的特点确定扫描方法以及扫描设备，利用（3D）三维扫描测量设备来获取零件实物表面点的三维坐标值。

(3)提取零件的几何特征。按测量数据的几何属性对其进行分割，分割方法一般可分为两类，一类是基于边界分割法，一类是基于区域分割法。区域分割法将相似几何特征的点划为同一区域，具有明确的几何意义，是较为常用的分割方法。

(4)零件CAD模型的重建。将分割后的三维数据在CAD系统中分别做表面模型的拟合，并通过表面片的拼接获取零件实物表面的CAD模型。

(5)重建CAD模型的检验与修正。由于测量得到的数据点往往存在一些数字误差，所以需要对曲面或曲线进行光顺处理，提高曲面质量。另外还要检验重建的CAD模型是否满足精度或其他试验性能指标的要求，对不满足要求的应进行适当的调整修改，直至达到零件的设计要求脚形扫描仪。

重建CAD模型的检验与修正 采用根据获得的CAD模型重新测量和加工出样品的方法来检验重建的CAD模型是否满足精度或其他试验性能指标的要，对不满足要求者重复以上过程，直至达到零件的逆向工程设计要求。

将分割后的三维数据在CAD系统中分别做表面模型的拟合，并通过各表面片的求交与拼接获取零件原形表面的CAD模型。
经过逆向工程软件提取的高阶曲面，输出至三维建模软件中。如UGS、proe、catal、solidworks等软件中，对高阶曲面进行实体编辑。
因为，只有实体格式数据，才可以应用于实际的生产、加工中。所以，这个步骤是不需实现。在建模软件中有高阶曲面缝合功能，可以将高阶曲面进行精度控制缝合，实现实体模型构建。
对于对称模型，一般采用镜像制作方式。前期点云数据提取时，只需要采集一般的点云数据，在特征提取过程中，同样只提取一般曲线特征与一般曲面特征。在高阶曲面缝合之后，找准基准对称轴，将一般的特征镜像获取另一半特征数模。如此一来，计算与提取特征的时间缩短、终获取零部件原型CAD数模对称。

逆向设计是将三维扫描仪获取的实物表面或表面及内腔数据,输入的数据处理软件或带有数据处理能力的三维CAD软件进行处理和三维重构,在计算机上复现实物样件的几何形状,并在此基础上进行原样复制,修改或重设计,该方法主要用于对难以表达的曲面形状或未知设计方法的构件形状进行三维重构和再设计。