快速反求技术的研究

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摘要：在逆向工程建模及快速成型的过程中，要考虑到很多因素。包括逆向工程中的数据测量、数据处理、曲面重构以及快速成型的原理、特点等，以及RE和RP的集成。

关键词：逆向工程 快速成型 RE和RP集成

1.绪论

1.1逆向工程（RE）

逆向工程（RE）是将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称，是将已有产品或实物模型转换为工程设计模型和概念模型，并在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造的过程。总的来说，逆向工程就是从模型、样品到设计、造型的过程。

1.2快速原型技术（RP）

快速原型制造技术的原理： RP技术是基于离散/堆积原理的直接加工原型或零件的制造过程。

1.3 RE和RP的集成技术

它是一种反求工程与快速原型直接集成的复杂曲面产品快速开发的方法，即利用基于断层测量及光学三角形法测量的点云数据直接构造出STL 的模型文件。包括：基于CAD建模的RE/RP系统集成和RE/RP的直接集成。

2.采集数据并进行数据处理

利用深圳思瑞精密三维激光扫描机（SEREIN）对鼠标实物进行四次扫描。得到散乱的鼠标点云数据，对鼠标点云数据去除杂点，对其进行过滤、筛减、去躁、编辑处理从而得到比较好的点云数据。

2.1数据处理过程如下

（1）点处理过程：对鼠标实物进行分析决定什么是下面所需要的从鼠标实物中得到点云的数据读入点云的数据（如由需要对齐点云数据）去除杂点规划创建面所需的点并显示这些点。

（2）曲线处理过程：规划要创建曲线的类型由已经存在的点创建曲线检查和修改曲线。

（3）面处理过程：规划要创建的曲面的类型 由已存在的曲线或者点云创建曲面 检查和修改曲面。 然后，还要对曲面进行光顺处理。最后将由曲线和曲面造型得到的鼠标通过Imageware软件导入UG中生成实体鼠标。

生成实体鼠标如下图所示：

这次我们对鼠标的实物反求采取两种方法，具体方法如下。

（1） 用Imageware软件将生成的实体鼠标模型导入MasterCam软件中进行三维模拟仿真加工。

仿真加工后的鼠标如下图所示：

（2）生成鼠标的STL文件

为了生成无错的 STL文件，我们利用UG在生成闭合曲面时，自动生成实体模型，实体模型在生成STL文件时，出错的可能性约10%，远远低于曲面模型。

由截面线生成的STL文件如下图所示：

2.3我们把鼠标的STL文件导入快速成型机，利用快速成型机加工得到的鼠标实物。如下图所示：

3.结论

我们这次通过以RE技术为核心，对鼠标实物进行了表面数据测量，对得到的点云数据进行了处理。针对RE/RP的集成，对其接口文件进行了一定的研究，并利用现有的开发工具和软件，并作了尝试。

最后对鼠标的快速原型过程，进行了研究和探索，用快速成型机加工出鼠标最关键的是生成正确的STL的文件，只有生成正确的STL文件时，才能利用快速成型机加工出鼠标。我们这次成功地实现了鼠标的RE/RP集成，加工出了实物鼠标，获得了较满意的产品。

参考文献：

[1]put. ind.engng，1994，24（2）：381-385.

[2]袁平，昆明理工大学硕士研究生学位论文.逆向工程技术的研究与工程应用.1999 9— 2002 3.

[3]单岩，谢斌飞编著.Imageware逆向造型技术基础.清华大学出版社，2006年2月第1版印刷.