逆向工程頭盔的制作

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1、本課程內(nèi)容1、逆向工程概述2、逆向工程系統(tǒng)3、Imageware逆向工程設(shè)計(jì)4、UG逆向工程設(shè)計(jì)課程總學(xué)時(shí)36學(xué)時(shí)，其中：課堂教學(xué)18學(xué)時(shí)，教學(xué)實(shí)踐：18學(xué)時(shí)，（實(shí)驗(yàn)）2學(xué)時(shí)，（上機(jī)）16學(xué)時(shí)。第一章逆向工程概述1、產(chǎn)品的開發(fā)、制造流程2、逆向工程的含義3、逆向工程的應(yīng)用4、逆向工程的局限性1-1產(chǎn)品的開發(fā)、制造流程產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的發(fā)展過程：1、手工設(shè)計(jì)2、計(jì)算機(jī)輔助二維設(shè)計(jì)3、計(jì)算機(jī)輔助三維設(shè)計(jì)4、集成輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（CAD/CAM/CAE）1-2逆向工程的含義正向產(chǎn)品開發(fā)流程概念設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)人員模型物化正向設(shè)計(jì)操作人

2、員、NC機(jī)床數(shù)字化模型正向設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人員、CAD/CAM系統(tǒng)成品正向設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)正向設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人員1-2逆向工程的含義逆向工程與正向工程設(shè)計(jì)完全相反，逆向工程技術(shù)是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品或模型，用一定的測(cè)量設(shè)備對(duì)實(shí)物或模型進(jìn)行測(cè)量，獲得三維輪廓點(diǎn)數(shù)據(jù)，再根據(jù)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)通過三維幾何建模的方法重新構(gòu)建實(shí)物的CAD模型，反向推出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的過程。1-2逆向工程的含義逆向工程流程初始數(shù)據(jù)獲取逆向設(shè)計(jì)樣件設(shè)計(jì)、操作人員、測(cè)量系統(tǒng)模型物化逆向設(shè)計(jì)操作人員、NC機(jī)床成品逆向設(shè)計(jì)數(shù)字化模型逆向設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人員、CAD/CAM系統(tǒng)1-2逆向工程的

3、含義逆向工程流程1-2逆向工程的含義逆向工程流程1-2逆向工程的含義逆向工程流程1-3逆向工程的應(yīng)用1、新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，主要用于產(chǎn)品的改型或新型設(shè)計(jì)。2、在對(duì)產(chǎn)品外形的美學(xué)有特別要求的領(lǐng)域。3、在設(shè)計(jì)需要通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試才能定型的產(chǎn)品模型。4、已有零件的復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖。5、損壞或磨損零件的還原。6、代替難用基本幾何來表達(dá)的產(chǎn)品。7、數(shù)字化模型的檢測(cè)。1-4逆向工程的局限性逆向工程最突出的問題是客觀模型與CAD模型之間的造型誤差。影響誤差的原因可分為以下4個(gè)主要因素。1、從測(cè)量設(shè)備來說，不管是接觸式還是非接觸式的，測(cè)量設(shè)備

4、都會(huì)有一定的誤差。2、CAD曲面重建會(huì)有誤差。3、在產(chǎn)品加工中會(huì)產(chǎn)生誤差，因?yàn)榧庸な菑膮?shù)模型到實(shí)際模型的又一次近似。4、從采集點(diǎn)數(shù)據(jù)到加工成品的過程中有不同的操作者和設(shè)計(jì)人員參與，在整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過程中會(huì)產(chǎn)生人員的主觀誤差。1-4逆向工程的局限性逆向工程其他的局限性還有：1、如何從點(diǎn)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分割曲面和規(guī)劃曲面，需要工程技術(shù)人員的判斷，無法參數(shù)化，或以數(shù)值量化；2、曲面構(gòu)建完成后，需要再對(duì)比確認(rèn)，若點(diǎn)數(shù)據(jù)和曲面的誤差超過允許范圍，則需要微調(diào)曲面，所化時(shí)間較多；3、目前的CAD/CAM/CAE軟件仍無法以參數(shù)化的方式構(gòu)

5、建曲面CAD模型，因此在修改、變動(dòng)曲面時(shí)，相鄰的曲面也需要修改。第二章逆向工程系統(tǒng)1、逆向工程測(cè)量系統(tǒng)2、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3、模型重建系統(tǒng)4、產(chǎn)品制造系統(tǒng)2-1逆向工程測(cè)量系統(tǒng)一、概述：數(shù)據(jù)測(cè)量，又稱產(chǎn)品表面數(shù)字化，是指通過特定的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法，將物體的表面形狀轉(zhuǎn)換成離散的幾何點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，就可以進(jìn)行復(fù)雜曲面的建模、評(píng)價(jià)、改進(jìn)和制造。2-1逆向工程測(cè)量系統(tǒng)目前用來采集物體表面數(shù)據(jù)的測(cè)量設(shè)備和方法多種多樣，其原理也各不相同。根據(jù)測(cè)量探頭是否和零件表面接觸，逆向工程中物體表面三維數(shù)據(jù)的獲取方法基本上可以分為兩大類：即接

6、觸式和非接觸式。根據(jù)測(cè)頭的不同，接觸式又可分為觸發(fā)式和連續(xù)式；非接觸式按其原理不同，又可分為光學(xué)式和非光學(xué)式。2-1逆向工程測(cè)量系統(tǒng)二、接觸式測(cè)量：在接觸式測(cè)量方法中，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是應(yīng)用最為廣泛的一種測(cè)量設(shè)備。測(cè)量時(shí)可根據(jù)實(shí)物的特征和測(cè)量的要求選擇側(cè)頭及其方向，確定測(cè)量點(diǎn)數(shù)及其分布，然后確定測(cè)量路徑。2-1逆向工程測(cè)量系統(tǒng)二、接觸式測(cè)量：1、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的組成主機(jī)機(jī)械系統(tǒng)側(cè)頭系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)2-1逆向工程測(cè)量系統(tǒng)二、接觸式測(cè)量：2、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的原理將被測(cè)物體置于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作臺(tái)上，通過手動(dòng)或自動(dòng)對(duì)物體進(jìn)

7、行逐點(diǎn)檢測(cè)，將物體測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)位置經(jīng)計(jì)算機(jī)處理成被測(cè)物體的幾何尺寸和空間的的相互位置關(guān)系。2-1逆向工程測(cè)量系統(tǒng)二、接觸式測(cè)量：3、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的使用步驟2-1逆向工程測(cè)量系統(tǒng)二、接觸式測(cè)量：4、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的分類根據(jù)測(cè)量機(jī)上測(cè)頭安置的方位垂直式水平式便攜式2-1逆向工程測(cè)量系統(tǒng)二、接觸式測(cè)量：5、接觸式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：（1）測(cè)量速度較慢。（2）測(cè)量探頭容易磨損。（3）操作不當(dāng)，會(huì)損壞工件表面或測(cè)量機(jī)。（4）對(duì)一些小尺寸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)測(cè)量存在著局限性。（5）需要做測(cè)頭補(bǔ)正動(dòng)作。（6）測(cè)頭一定時(shí)，由于慣性造成測(cè)量誤差。2

8、-1逆向工程測(cè)量系統(tǒng)三、非接觸式測(cè)量：非接觸式設(shè)備是利用某種與物體表面發(fā)生相互作用的物理現(xiàn)象，如聲、光、電磁等，來獲取物體表面的三維坐標(biāo)信息。其中以應(yīng)用光學(xué)原理發(fā)展氣流的測(cè)量方法應(yīng)用最為廣泛。隨著“光機(jī)電一體化”技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合了計(jì)算機(jī)、圖像處理、激光技術(shù)以及精密機(jī)械的三維激光掃描機(jī)逐漸成