【正文】 后置處理即可生成數(shù)控加工程序。曲面不能分的太小，否則得到的曲面太碎；曲面片也不能分得過大，否則不能很好地捕捉到點(diǎn)云的形狀，得到的曲面質(zhì)量也較差。邊界處理使圓角邊自動銳化。新點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)處理技術(shù)。 Geomagic軟件介紹 Geomagic Studio是由美國雨滴公司研發(fā)的逆向工程應(yīng)用軟件，它以先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型、曲面構(gòu)建理論為基礎(chǔ)，能快速地整理曲面點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動產(chǎn)生網(wǎng)格，可構(gòu)建任意復(fù)雜的精確曲面模型，創(chuàng)造從原型曲面測量點(diǎn)云到多邊形數(shù)據(jù)的高品質(zhì)三維模型產(chǎn)品。采用這種測量原理，使得對物體進(jìn)行照相測量成為可能。 ，對不滿足要求者重復(fù)以上過程，直至達(dá)到零件的設(shè)計(jì)要求。因此，逆向工程技術(shù)在這些領(lǐng)域中也具有重要的應(yīng)用價值。盡管己經(jīng)出現(xiàn)了許多成功的三維CAD軟件，但運(yùn)用這些軟件建立一個復(fù)雜的零件模型，仍相當(dāng)費(fèi)時。4. 在RPM (Rapid Prototyping Manufacturing，快速原型制造)中的應(yīng)用 快速原型制造(又稱RP技術(shù))是80年代后期興起的一種基于材料累加法的高新制造技術(shù)，被認(rèn)為是近20年來制造領(lǐng)域的一次重大突破。在美學(xué)設(shè)計(jì)特別重要的領(lǐng)域，例如汽車外型設(shè)計(jì)廣泛采用真實(shí)比例的木制或泥塑模型來評估設(shè)計(jì)的美學(xué)效果，而不采用在計(jì)算機(jī)屏幕上縮小比例的物體投視圖的方法，此時需用逆向工程的設(shè)計(jì)方法。2. 在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，消費(fèi)者對產(chǎn)品的要求越來越高。逆向工程的應(yīng)用領(lǐng)域大致可分為以下幾種情況：1. 在產(chǎn)品仿制中的應(yīng)用 有時，擬合制作的產(chǎn)品沒有原始的設(shè)計(jì)圖檔，而是由委托單位交付樣品或?qū)嵨锬Ｐ?，請制作單位?fù)制。 逆向工程的現(xiàn)狀及應(yīng)用 逆向工程是近年來發(fā)展起來的消化、吸收和提高先進(jìn)技術(shù)的一系列分析方法以及應(yīng)用技術(shù)的組合，其主要目的是為了改善技術(shù)水平，提高生產(chǎn)率，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)競爭力。如何合理利用他人的設(shè)計(jì)思想，加快自身產(chǎn)品更新?lián)Q代的能力，是在市場競爭日益激烈的今天站穩(wěn)腳跟，持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵?，F(xiàn)行產(chǎn)品中的各種復(fù)雜高新技術(shù)，在逆向工程中都會遇到如何消化吸收并加以改進(jìn)和提高。在這一意義下，逆向工程可以定義為:是將實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃AD模型相關(guān)的數(shù)字化技術(shù)和幾何模型重建技術(shù)的總稱。逆向工程現(xiàn)已發(fā)展為CAD/CAM中一個相對獨(dú)立的范疇。 模具設(shè)計(jì) The Mold Design Of Crawling Solider Toy Shell Bassed On Reverse EngineeringAbstract：The key techniques of reverse engineering are researched and applied to crawling soldiers toy shell in this surface appearance of crawling soldiers toy shell is very plex .According to the characteristics of crawling soldiers，using reverse engineering method can plete the model reconstruction work. Scanner can highefficiency， highprecision plete the crawling toys point cloud data acquisition of Geomagic software plete the processing work of crawling soldier39。爬行士兵玩具外殼的外形曲面復(fù)雜，根據(jù)玩具爬行士兵的特點(diǎn)，采用逆向工程方法完成模型重建工作。采用3DSS掃描儀高效率、高精度地完成玩具玩具爬行士兵的點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取工作；應(yīng)用Geomagic軟件完成爬行士兵玩具外殼的點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理工作；以UG軟件軟完成玩具外殼模型的重構(gòu)工作并用UG MoldWizard進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。s point cloud data .With UG software plete the reconstruction of the toy shell and use UG MoldWizard for mold design. Key words: Reverse Engineering。通過實(shí)物模型產(chǎn)生CAD模型，可以使產(chǎn)品設(shè)計(jì)充分利用CAD技術(shù)的優(yōu)勢，并適應(yīng)智能化、集成化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中的信息交換。逆向工程是綜合性很強(qiáng)的術(shù)語，它是以設(shè)計(jì)方法學(xué)為指導(dǎo)，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論、方法、技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用各種專業(yè)人員的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、知識和創(chuàng)新思維，對已有新產(chǎn)品進(jìn)行解剖、深化和再創(chuàng)造，是對已有設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)，特別強(qiáng)調(diào)再創(chuàng)造是反求的靈魂。所以對于新興技術(shù)的理解、消化和推廣上，逆向工程作用十分巨大。實(shí)際上，在設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，任何產(chǎn)品的問世，包括創(chuàng)新、改進(jìn)和仿制，都蘊(yùn)含著對已有科學(xué)、技術(shù)的應(yīng)用和借鑒改進(jìn)。世界各國在經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展中，應(yīng)用逆向工程消化吸收先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，給人們有益的啟示。傳統(tǒng)的復(fù)制方法是用立體雕刻機(jī)或三軸仿形銑床以1: 1的比例制作模具，再生產(chǎn)產(chǎn)品。為贏得市場競爭，不僅要求產(chǎn)品的功能先進(jìn)，而且要求外形美觀。3. 在舊產(chǎn)品改進(jìn)中的應(yīng)用 在對舊產(chǎn)品改進(jìn)時，有時并沒有零件的CAD模型，因此需要利用逆向工程技術(shù)建立產(chǎn)品的幾何模型，然后再利用傳統(tǒng)的CAD軟件對原設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)。RPM綜合了機(jī)械、CAD，數(shù)控、激光以及材料科學(xué)等各種技術(shù)，可以自動、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵?，用以對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快速評估、修改及功能試驗(yàn)，大大縮短了產(chǎn)品的研制周期。有時工程界提供的是實(shí)物，需要由實(shí)物制造模具或作設(shè)計(jì)上的改進(jìn)，因此在RPM中經(jīng)常利用逆向工程技術(shù)來建立產(chǎn)品的幾何模型。 逆向工程的一般步驟逆向工程一般可分為四個階段: (CMM)或激光掃描等測量裝置來獲取零件原形表面點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。 測量工具3DSS掃描儀介紹 3DSS系列三位掃描儀是上海數(shù)造機(jī)電科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的三位數(shù)字化設(shè)備，產(chǎn)品又分為單目和雙目兩大類。3DSS具備自動標(biāo)定、參考點(diǎn)識別與測量、點(diǎn)云掃描、多幅掃描拼合功能；系統(tǒng)包含掃描硬件和掃描軟件。其主要功能有:特征線自動搜尋?？砂辞什町惙指钅Ｐ偷奶卣骶€。提供多邊形處理技術(shù)，通過系統(tǒng)自動計(jì)算各面交線，可建構(gòu)成尖角效果。構(gòu)建曲面片時，應(yīng)使每一塊曲面片的曲率變化盡量均勻，使每一塊曲面片盡量為四邊曲面，這樣擬合曲面時就能夠更好地捕捉到點(diǎn)云的外形，降低擬合誤差。1. 基本環(huán)境 這是啟動UG后自動運(yùn)行的第一個模塊，是其他應(yīng)用模塊的公共運(yùn)行平臺。3. 裝配建模 用于產(chǎn)品的模擬裝配。4. 制圖模塊 能夠以實(shí)體模型自動生成曲面工程圖，也可以利用曲線功能繪制平面工程圖。5. 產(chǎn)品分析模塊集成了有限元分析功能，可用于對產(chǎn)品模型進(jìn)行受力分析 ，受熱后的變形分析，可以建立有限元模型、對模型進(jìn)行分析和分析后的結(jié)果進(jìn)行處理。注塑模流分析模塊用于注塑模中對熔化的塑料進(jìn)行流動分析。其運(yùn)用UG知識中的嵌入基本理論，根據(jù)注塑模具設(shè)計(jì)的一般原理來模擬注塑模具設(shè)計(jì)的全過程，提供了功能全面的計(jì)算機(jī)模具輔助設(shè)計(jì)方案，極大地方便了用戶進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。利用MoldFlow技術(shù)可以在模具加工前，在計(jì)算機(jī)上對整個注射成型過程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及塑件中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、塑件的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時修改塑件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模后再返修模具。 非接觸式與接觸式測量的比較表測量方式非接觸式接觸式 測量精度傳感器測量速度前置作業(yè)工件材料測量死角誤差10 100 P71光電接收器件100012000點(diǎn)/秒需噴漆，無基準(zhǔn)點(diǎn)無限定光學(xué)陰影處及光學(xué)焦距變化處隨曲面變化大1 um 開關(guān)器件 人工控制 設(shè)定坐標(biāo)系統(tǒng)，校正基準(zhǔn)面 硬質(zhì)材料 工件內(nèi)部不易測量 部分失真 優(yōu)勢，曲面獲取容易；；、易碎、不可接觸薄件、皮毛、變形細(xì)小等工作； ，不會傷害精密表面； 特定幾何 缺點(diǎn)，無法判別特定的幾何形狀；，激光無法照到的地方不易測量；，則測量的誤差較大；，速度慢；； ； 面磨損，影響光滑度； ，不易補(bǔ)償半徑，精度難以保證；，形狀會影響測量值由上所述可知非接觸式測量用于表面不規(guī)則的曲面測測量，而接觸式用于規(guī)則的幾何體的測量。 掃描設(shè)備及掃描軟件界面介紹。： 掃描類型3DSSTDII（標(biāo)準(zhǔn)型）3DSSMINIII（迷你型）3DSSSTDCII（彩色標(biāo)準(zhǔn)型）單幅掃描范圍（典型值）400300mm200150mm400300mm單幅掃描點(diǎn)數(shù)130萬130萬130萬彩色24bits掃描精度（）操作系統(tǒng)Windows/XPWindows/XPWindows/XP掃描頭重置3Kg5Kg單幅掃描時間輸5秒輸出文件格式ASC， ASC， ASC， （1） 正確連接好所有電纜插頭，打開鏡頭投影蓋；（2） 先啟動計(jì)算機(jī)再啟動掃描儀；（3） 運(yùn)行3DSS掃描軟件；點(diǎn)擊主菜單“初始化”下的直接控制對話框。（5） 調(diào)節(jié)CCD參數(shù) 在左右兩個CCD視圖區(qū)內(nèi)，分別有電子亮度、電子光圈和電子增益三個拉動桿，在連續(xù)攝像功能打開的前提下，可調(diào)節(jié)相應(yīng)的參數(shù)，調(diào)節(jié)效果立即在窗口中顯示出來。如果圖像太暗也不利于掃描，應(yīng)調(diào)高增益。其掃描流程如下：1) 啟動軟件，確認(rèn)左右攝像頭安裝正確；2) 調(diào)整攝像頭鏡頭，將焦距調(diào)整到最佳掃描位置；3) 標(biāo)定掃描頭，標(biāo)定計(jì)算使極差要小于2；4) 建立一個新項(xiàng)目；5) 設(shè)置掃描參數(shù)；6) 打開投影燈，掃描頭對準(zhǔn)待掃描區(qū)域，觀察左右視頻區(qū)，調(diào)準(zhǔn)三腳架或物體使掃描頭基本垂直于物體表面，物體的掃描距離近似等于設(shè)定的掃描距離；7） 觀察圖像亮度是否合適，不合適則調(diào)準(zhǔn)相應(yīng)的增益參數(shù)；8） 掃描第一副點(diǎn)云，按菜單項(xiàng)“掃描”圖標(biāo)，軟件自動地先掃描參考點(diǎn)，再進(jìn)行點(diǎn)云掃描。 本章小結(jié)通過本章的研究，逆向工程的掃描主要分為接觸掃描和非接觸掃描，由于所要掃描的零件是一個三維曲面零件，故采用了非接觸的三維掃描儀進(jìn)行掃描。所以在計(jì)劃執(zhí)行以前，應(yīng)該對后繼的要求有所了解。必須再兩者有所折中，在大部分的情況下，只要誤差沒有超過允許范圍，則更加側(cè)重要求高質(zhì)量的曲面。 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理點(diǎn)數(shù)據(jù)處理大致可分為：點(diǎn)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)定位，數(shù)據(jù)雜點(diǎn)的刪除，數(shù)據(jù)的噪聲濾除、排序、平滑化及篩減，利用特征搜尋功能找出曲面的趨勢或特征，切割除需要的點(diǎn)或剖切點(diǎn)數(shù)據(jù)。對這樣的點(diǎn)，一般用手工或使用分離點(diǎn)3. 數(shù)據(jù)的噪聲濾除、排序、平滑化及篩減得到點(diǎn)數(shù)據(jù)后，必須檢查點(diǎn)群，刪除不需要的雜點(diǎn)?？梢栽谀Ｐ蜕瞎蠢粘銮媾c曲面間隔：也可將模型的一些簡單幾何要素找出來，作為后續(xù)曲面建模與模型基準(zhǔn)的參考；必須了解對精度與平滑度之間取舍的允許度。在曲面編輯之前，如能利用軟件的分析功能，來充分掌握構(gòu)建構(gòu)曲線的精度與控制點(diǎn)，則構(gòu)建出高質(zhì)量曲面的可能性較大。1. 破孔的填充與邊界修補(bǔ)對點(diǎn)云數(shù)據(jù)的封裝，只是得到物體初步的幾何外形，由于3DSS掃描前必須對物體表面的黑色表面，透明表面及反光面做處理，而物體表面又存在圓孔、矩形槽、參考點(diǎn)等特征，加上掃描時周圍環(huán)境、室溫的影響導(dǎo)致掃描時部分點(diǎn)云數(shù)據(jù)丟失，在封裝階段就會在物體表面形成不規(guī)則的小孔，和一些不完整的邊界。當(dāng)多邊形階段對模型的編輯達(dá)到滿意時，對模型進(jìn)行最后一步操作：執(zhí)行“修復(fù)相交區(qū)域”對相交的三角形進(jìn)行松弛/消除操作；如果無三角形相交，系統(tǒng)則提示“沒有相交的三角形”。形狀模塊有兩種方法：一種從執(zhí)行命令“探測輪廓線”開始；另一種從執(zhí)行命令“探測曲率”開始。同時根據(jù)粒度所設(shè)定的目