在RPM(RapidPrototypingManufacturing,，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5新制造技術(shù),，被認(rèn)為是近20年來(lái)制造領(lǐng)域的一次重大突破。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(dòng),、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?duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快速評(píng)估,、修改及功能試驗(yàn)，縮短了產(chǎn)品的研制周期,。而以RP系統(tǒng)為基礎(chǔ)的快速工裝模具制造(QuickTooling/Molding)和快速精鑄技術(shù)(QuickCasting)等則可實(shí)現(xiàn)零件的快速制造(QuickManufacturing),。 逆向造型遵循：點(diǎn)→線→面→體的一般原則。秀洲區(qū)電子行業(yè)逆向造型設(shè)計(jì)案例

    數(shù)據(jù)處理在該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用中發(fā)揮著重要的作用,，其涉及到了多個(gè)方面,，數(shù)據(jù)重定位，在進(jìn)行逆向工程設(shè)計(jì)階段會(huì)使用較多的數(shù)據(jù),，如果單單靠一個(gè)坐標(biāo)系測(cè)量還不足,通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化的稱之為過(guò)噪聲區(qū)間,。假如沒(méi)有及時(shí)的噪聲源，會(huì)使得模型與實(shí)際不一致,。采取人工清理噪音源,、高斯濾波等等是比較普遍的方法。數(shù)據(jù)精簡(jiǎn),，測(cè)量數(shù)據(jù)過(guò)于繁雜,，工程較大，而且數(shù)據(jù)量較大,，假如出現(xiàn)同樣的數(shù)據(jù),，不光處理較為繁瑣，而且曲面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量也無(wú)法保證,，針對(duì)于這一種情況可以采取隨機(jī)抽樣,、適當(dāng)減小等措施，避免這一問(wèn)題出現(xiàn),。數(shù)據(jù)插補(bǔ),，通過(guò)使用區(qū)域分布點(diǎn)的信息插值殘缺部位的坐標(biāo)點(diǎn),，在很大程度上可以呈現(xiàn)出模型的數(shù)據(jù)信息，如圖1所示,，零件應(yīng)先經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)量與采集,，再進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，確定CAD重建模型,，CAM需生成NC文件,，經(jīng)過(guò)模具加工，才能使得模具成型,，但有一個(gè)前提,，必須滿足量產(chǎn)復(fù)制的要求。以某款Porsche汽車模型采取車身逆向造型設(shè)計(jì)為例,，都應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理,，然后進(jìn)行多邊形的補(bǔ)綴與完善，針對(duì)于輪廓線還應(yīng)探索編輯,，注重分析曲面的重建構(gòu)造，曲面產(chǎn)生的偏差需要仔細(xì)的研究與分析,，不足的地方應(yīng)及時(shí)的修改,，比較大限度的能夠滿足CAD汽車車身曲面模型。 衢州機(jī)械零件逆向造型供應(yīng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的功能是快速準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)尺寸數(shù)據(jù),，為操作者提供關(guān)于生產(chǎn)過(guò)程狀況的有用信息,。

    工業(yè)產(chǎn)品的傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)方式基本上都是根據(jù)市場(chǎng)的需求.先進(jìn)行產(chǎn)品構(gòu)思，確定產(chǎn)品的功能與技術(shù)指標(biāo),，再進(jìn)行各個(gè)組件的具體設(shè)汁,、制造、組裝測(cè)試等,。每個(gè)組件通常都保留有原始的CAD設(shè)計(jì)圖.這種開(kāi)發(fā)模式被稱為“預(yù)定模式”,，此類開(kāi)發(fā)工程稱為“正向工程”。然而,，隨著工業(yè)技術(shù)水平的提升和人民生活水準(zhǔn)的提高,，除了產(chǎn)品的質(zhì)量、功能外,，產(chǎn)品的幾何造型日益受到人們的重視,，成為吸引消費(fèi)者的優(yōu)先。因此,，外觀造型的優(yōu)劣,，直接影響產(chǎn)品的價(jià)格與其競(jìng)爭(zhēng)力目前，在工業(yè)設(shè)計(jì)中,，產(chǎn)品的外觀造型往往由設(shè)計(jì)師們先通過(guò)手工方式塑造出模型,。例如:蠟?zāi)?、木模、石膏模,、塑料模等等,。然后利?D數(shù)字化測(cè)儀準(zhǔn)確、快速地取得點(diǎn)云圖像,，經(jīng)過(guò)曲面構(gòu)建,、編輯、修整后,，再導(dǎo)入一般的CAD/CAM系統(tǒng),。再由CAD/CAM計(jì)C加工路徑，通過(guò)CNC加工設(shè)備制作出模具,。也可先以快速原型機(jī)將樣品模型制作出來(lái),，然后再以快速模具進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)這種方式稱為逆向造型。此類工程也被稱作“反求工程”或“逆向工程”,。目前已廣泛應(yīng)用于汽車,、家電、玩具,、藝術(shù)品等許多產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中,，也經(jīng)常用來(lái)對(duì)某一產(chǎn)品進(jìn)行仿制、復(fù)制,。逆向造型的特點(diǎn)是能在很短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確,、可靠地復(fù)制實(shí)物樣件。逆向造型遵循:點(diǎn)一面一體的~一般原則,。

    解剖分析和產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)階段(1打,，抽出機(jī)，離,。如果大件解體要考慮可恢復(fù)原樣和通電測(cè)試要求,。整機(jī)外殼的造型設(shè)計(jì)逆向以及包裝、安裝使用維護(hù)方面的實(shí)際逆向可交叉作業(yè),，單獨(dú)進(jìn)行逆向分析,。繪制整體結(jié)構(gòu)圖、印刷電路板的布線圖,、零部件的布局圖,。按照實(shí)物繪制電路圖，若已收集到電路圖,，要與實(shí)物核對(duì)有無(wú)修改,，列出元器件清單。(2)展開(kāi)分析工作。結(jié)構(gòu)分析可考慮與工藝和材料結(jié)合進(jìn)行,。(3)測(cè)和解分,，發(fā)現(xiàn)突的，根據(jù)其表現(xiàn)進(jìn)行專題技術(shù)逆向,，分析與逆向反復(fù)進(jìn)行,，找出專題技術(shù)與各個(gè)部分之間的聯(lián)系和關(guān)系，找到它所采取的具體措施,。3,、綜合和評(píng)價(jià)階段(1)結(jié)果面檢查，找出各部分結(jié)果的內(nèi)在聯(lián)系,，將逆向結(jié)果加以提煉,、升華，歸結(jié)出原設(shè)計(jì)思想系統(tǒng)的組成和特點(diǎn),。(2)根據(jù)逆向結(jié)果與同類型產(chǎn)品相比較,，做出技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，提出該產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)和存在的問(wèn)題,。 逆向工程在3D打印技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)踐還可以用于零部件的修復(fù),。

    硬件產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)與創(chuàng)新硬件產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)的特點(diǎn):具有形象直觀的實(shí)物，有利于形象思維;可對(duì)實(shí)物的性能,、材料等項(xiàng)內(nèi)容直接進(jìn)行測(cè)試與分析,，以獲得詳細(xì)的設(shè)計(jì)資料;可對(duì)實(shí)物的尺寸直接進(jìn)行測(cè)試與分析，以獲得重要的尺寸設(shè)計(jì)資料;在仿制的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)和創(chuàng)新,，為開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品提供了有利條件,。硬件產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新:1,、功能的產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)與創(chuàng)新,。2、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的逆向設(shè)計(jì)與創(chuàng)新,。3,、公差的逆向設(shè)計(jì)與創(chuàng)新。4,、機(jī)械零件材料的逆向設(shè)計(jì)與創(chuàng)新,。5、關(guān)鍵零件的逆向設(shè)計(jì)與創(chuàng)新,。逆向設(shè)計(jì)中的綠色制造傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)的,，很少考慮產(chǎn)品在生產(chǎn)和使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境和社會(huì)造成的危害。為了貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,，強(qiáng)調(diào)節(jié)能,，環(huán)境保護(hù)，在逆向設(shè)計(jì)的過(guò)程中運(yùn)用綠色制造，使逆向設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更具有創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)力,。 逆向工程技術(shù)將樣本模具作為產(chǎn)品的對(duì)象,，對(duì)滿足要求的模具進(jìn)行測(cè)量，在重建數(shù)字化模型的基礎(chǔ)上成加工程序,。秀洲區(qū)電子行業(yè)逆向造型設(shè)計(jì)案例

點(diǎn)云數(shù)據(jù)就是掃描資料以點(diǎn)的形式記錄,，每一個(gè)點(diǎn)包含有三維坐標(biāo)，有些可能含有顏色信息或反射強(qiáng)度信息,。秀洲區(qū)電子行業(yè)逆向造型設(shè)計(jì)案例

    工業(yè)藍(lán)光掃描測(cè)量采用非接觸式測(cè)量方式,，用工業(yè)級(jí)藍(lán)光三維掃描儀對(duì)導(dǎo)向葉片表面復(fù)雜的自由曲面進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理分析。采用的工業(yè)級(jí)藍(lán)光三維掃描儀單面精度達(dá)到2~5μm,，可生成高密度點(diǎn)云數(shù)據(jù),，工件表面精細(xì)部位清晰，系統(tǒng)具備對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的噪點(diǎn)進(jìn)行修剪,、剔除等功能,，確保測(cè)量精度。與白光掃描相比,，藍(lán)標(biāo)掃描抗干擾性更強(qiáng),，掃描精度更高。采用藍(lán)光掃描獲得的導(dǎo)向葉片表面模型如圖1所示,。從圖1中可以發(fā)現(xiàn),，采用工業(yè)藍(lán)光掃描測(cè)試能夠獲得表面復(fù)雜的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)而形成初步的三維模型輪廓,，但是對(duì)于某些光路“死角”的地方,，存在較多的噪聲點(diǎn)，故而在這些地方無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量,，需后期進(jìn)行修復(fù)處理,，處理完成后的表面可能仍存在較大的偏差或者出現(xiàn)無(wú)法修復(fù)的情況，因此需要另選其他方法進(jìn)行“丟失”數(shù)據(jù)的補(bǔ)充,。 秀洲區(qū)電子行業(yè)逆向造型設(shè)計(jì)案例