基于光栅扫描的电推刀三维模型重构及其快速原型制造文献综述

 2023-11-28 02:11

文献综述

1.研究现状

逆向工程,又叫反求工程,是一种产品设计技术再现过程,即对一项目标产品进行逆向分析及研究,从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素,以制作出功能相近,但又不完全一样的产品。其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下,直接从成品分析,推导出产品的设计原理[1-3]

逆向工程被广泛地应用到新产品开发和产品改型设计、产品仿制、质量分析检测等领域,它的作用是:缩短产品的设计、开发周期,加快产品的更新换代速度;降低企业开发新产品的成本与风险;加快产品的造型和系列化的设计;适合单件、小批量的零件制造,特别是模具的制造,可分为直接制模与间接制模法[4-6]

从广义讲,逆向工程可以分为实物逆向、软件逆向、影像逆向三类,本课题属实物逆向(在已有产品实物的条件下,通过测绘和分折,从而再创造,其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向),即利用桌面3D扫描仪EinScan-S对电推刀进行外形数据采集,再进行数据的点云处理,数据处理完成以后再对其进行优化,从而达到创新[7-8]。这就是本课题的主要内容,也是逆向工程的核心[9-10]

快速原型制造(RPM)是机械工程、计算机技术、数控技术以及材料科学等技术的集成,能将已具数学几何模型的设计迅速、自动地物化为具有一定结构和功能的原型或零件。

快速原型制造(RapidPrototypingManufacturing,简称RPM)技术是二十世纪九十年代后期起源于美国,并很快发展起来的一项先进制造技术,他是近二十年来制造技术领域的一次重大突破。快速原型制造技术是通过CAD、数控、激光和材料等高新技术的集成而发展起来的,它是一种崭新的CAD/CAM技术,可以自动快速地将思想物化为具有一定结构和性能的原型或直接制造零部件,从而可以对产品设计进行快速评价、修改,以响应市场需求,提高企业的竞争能力[11-14]

  1. 发展趋势

    逆向工程作为一种非常高效的产品设计思路和方法,可以迅速、精确、方便地获得实物的三维数据及模型[15]。为产品提供先进的开发、设计及制造的技术支撑。它改变了传统产品设计开发模式,大大缩短了产品开发的时间周期,提高产品研发的成功率[16]。目前,逆向工程在各个领域发挥着重要作用,比如汽车外观设计、医学上的人工器官等[17-18]。它大大促进了我国制造业的发展。下面一些关键技术将是逆向工程主要发展方面:

    (1)数据测量方面:发展面向逆向工程的专用测量设备,能够高速、高精度的实现产品几何 形状的三维数字化,并能进行自动测量和规划路径;

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