试论逆向工程在工业设计中的应用

工作计划 |

时间:

2021-09-02 10:44:25

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【摘要】随着我国各项经济与文化的不断发展,我国民众的审美水平也得到了相当程度的提高,这就使得民众在消费过程中不再只注重产品的性能,更着重关注起产品的外观情况。为了提高产品在市场中的竞争力,近年来各大企业都开始适应市场变化开始设计外观优美的相关产品,逆向工程的出现便为相关产品的设计提供了有力的技术支持。本文就逆向工程在工业设计中的应用进行相关论述,希望能对我国相关逆向工程研究人员带来一定启发。

【关键词】逆向工程 工业设计 应用

前言:所谓逆向工程,指的是一种近年来兴起的计算机辅助设计技术,一些业界人士也将其称之为反求工程,逆向工程本身是一种将相关分析方法与应用技术结合的计算机综合辅助设计技术。在逆向工程计算机辅助设计技术的具体应用中,其本身通过物理原理,能够较为快速获得实物的三维空间数据,并经过一系列流程建立起可用于具体应用的CAD模型。在我国现阶段的逆向工程技术应用中,其一般被用于相关企业产品的仿制与改型中。整个工业设计的核心是其创新能力,而逆向工程则通过技术为工业设计的相关创新工作保驾护航,所以我们说逆向工程在工业设计的应用中有着极为远大的前景。

一、逆向工程的作用特点

逆向工程在工业设计的具体应用中,其被广泛的用于产品开发与改型的设计、仿制等工作中,并具备以下特点:

(一)通过逆向工程能够极大程度上缩减产品的设计与开发周期。

(二)逆向工程能够降低企业新产品开发所面临的风险。

(三)逆向工程能够加快产品的系列化进程。

(四)逆向工程适合小型模具的制造。

二、逆向工程应用的基础

逆向工程在工业设计的具体应用中,对具体实物的三维数据获取是其一切工作的基础,而相关数据的准确程度也将直接关系着整个逆向工程在工业设计中的具体应用。在逆向工程对工业设计中具体实物三维数据的获取中,一般采用的测量方法有两种,分为接触式测量与非接触式测量。

(一)接触式测量

接触式测量在逆向工程的测量工作中属于较为传统的测量方式,因其本身测量精度较高,在我国机械、航天等多种行业应用广泛。接触式测量方法拥有通用性强的优点,但在其具体测量中不能适用于软体这一特性我们也需要了解。此外,接触式测量本身的成本较高,速度也较慢,更对具体的测量环境有着较为严格的要求[1]。

(二)非接触式测量

在逆向工程的测量工作中,非接触式测量是利用物体表面发生的物理现象进行的一种测量方法,在这其中利用光学原理的非接触式测量在我国应用的最为广泛。逆向工程中非接触式测量法的精度相较于接触式测量法稍低,但其本身不用接触具体实物便能进行测量的优点特别适用于一些领域的相关测量,在我国逆向工程领域中的关注度也在逐年上升[2]。

三、逆向工程的具体应用

逆向工程在工业设计的具体应用中,其主要负责以下几点工作内容:

(一)逆向工程在应用中负责新产品设计、老产品的改型设计等工作。

(二)逆向工程在应用中负责现有产品的设计意图的再现工作。

(三)逆向工程在应用中负责相关产品的复原工作。

(四)逆向工程在应用中负责数字化产品模型的检测工作。

(五)逆向工程在应用中通过对具体模型的制作,负责相关产品美观效果的评估工作。

四、逆向工程在工业设计应用中所需的硬件

逆向工程在巨日工业设计的具体应用中,支持其进行实物三维扫描的硬件决定着其工作能否顺利展开,一般情况下,我国采用的相关扫描硬件来自于英国、日本等国家,例如,三坐标测量机、三维扫描仪等。不过近年来逆向工程业界的技术不断进步,相关三维数据扫描仪也得到了不小的发展,例如,德国近几年研发出的一种利用光带经数据影像处理器,通过对实物的随意环绕性监测,得到实物表面数据的ATOS扫描仪。这种新型的ATOS扫描仪扫描范围高达8m×8m,能够满足多种工作的扫描需求[3]。

五、逆向工程在工业设计应用中所需的软件

在我国逆向工程的具体应用中,其需要相关软件的支持才能顺利地应用于工业设计工作中,逆向工程常用的工程软件有Surfacer、Delcam、Strim三种,而其所使用的相关工程平台则有Evans、Dvorak等工程系统。逆向工程在工业设计的具体应用中,这些软件与平台的灵活运用将大大降低相关工作人员的工作量,并在极大程度上提高了逆向工程对问题的处理速度[4]。

六、逆向工程在工业设计中的应用实例

笔者就工业设计中汽车模型的扫描步骤进行叙述,希望能够提高相关人员对逆向工程具体应用的认识程度。

(一)在具体工业设计中,相关设计人员需要通过设计-评审-确定-模型制作等四个步骤进行汽车模型的设计。

(二)相关工作人员在对汽车模型进行处理后,通过三维扫描仪对其进行扫描,得到不同视角的点云文件。

(三)相关人员通过辅助软件对上一步骤中得到了点云文件进行处理,制作出较为精细的车模,并以此为工业设计的相关设计分析提供有力的数据支持。在具体的处理过程中,相关操作人员需要通过辅助软件对点云文件进行点的对其、除噪、点云合并等操作,并要在最后对比点云之间存在的温差,以此满足相关设计的具体精度要求。

七、结论

虽然逆向工程在工业设计中的应用无法提高相关设计师的设计水平,但其自身能够通过相关技术完全再现设计师的想法,并帮助设计师对自身的想法进行进一步改良与创意,这在极大程度上促进了我国工业设计领域的相关发展。

参考文献:

[1]赵少君,吴志清,罗聪.基于产品设计中UGNX与Imageware在逆向工程的综合应用[J].科技资讯,2009,20:95-96.

[2]朱安亮,李红,陈静芯,王忆望.基于CATIA的逆向工程在车身覆盖件设计中的应用[J].重庆工学院学报(自然科学版),2009,12:12-15.

[3]陆佳平,薛克敏,汪昌盛.逆向工程在汽车覆盖件设计中的应用[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2006,03:278-280.

[4]冯兰芳,张坤,惠延波,邢志伟,丰文燕.逆向工程技术在某皮卡车身开发中的应用[J].机械研究与应用,2014,04:62-64.

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