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逆向工程应用
逆向工程应用的场合
产品周边及配件开发
这大概是逆向工程应用最广的领域了。在电子产品及机动车配件市场中,需要进行大量的逆向工程,才能开展自身产品的设计。想像一下您若是 iPad 配件的生产商,想要开发生产一款 iPad 保护壳,试问该如何进行? 显然 Apple 将不大可能把 iPad 的原始 3D CAD 设计图纸提供给您,这时候您就只能靠逆向工程手段了; 唯有自己重构出 iPad 的 3D CAD 模型,您才能开展保护壳的设计。
同样地,如果您是汽车改装套件的产品设计师,您也需要使用逆向工程来取得一台汽车后保杆的 3D CAD 模型,才有办法在此基础上进行改造。
设计资料抢救
在一些特殊情况下,设计图纸的拥有方也可能需要进行逆向工程来重新取得 3D CAD 模型。不妨想像两个极端的例子:
- 甲公司是某笔记本电脑品牌的设计及制造商,由于人为疏失,导致其服务器所在的大楼因火灾而全毁,又因其数据备份不严密,致使所有 A 型号笔记本的原始 3D CAD 图纸在大火中全部丢失 。所幸该型号 A 型号笔记本已经量产,并有成品在市面上流通。工程师在吁了一口气后,赶紧找了一台外形完好的笔记本来进行逆向工程,最后重构出了相同的 3D CAD 模型,属实是不幸中的万幸。
- 乙公司是某知名音箱的制造商,但其经典 B 型号音箱的设计工作是委托给某设计公司 X 进行。由于合约拟定的过程出现疏失,最终该音箱的品牌虽仍为乙所有,但 3D CAD 设计图纸所有权却掌握在 X 手上。乙公司索要多次无果后,X 公司竟然因经营不善倒闭了,这款经典音箱的图纸从此就这样消失在世界上。好在,乙公司痛定思痛,决定采购三维扫描仪以及逆向工程软件,最终成功地重构出这款音箱的 3D CAD 图纸,让产品掌握权再度回到自己手中。
生产质量分析
有些时候,逆向工程并不是为了取得原始 3D CAD 图纸,而是希望能透过此一过程,比对各阶段模型的差异 (原始 3D CAD 模型 ↔ 扫描网格 ↔ 逆向 3D CAD 模型) ,进而判断生产过程造成的形变究竟为产品外形带来了多少影响。
要知道,生产环节往往会造成不少形变,因为模具的制造会产生误差,灌模过程也会产生误差 (最常见的是塑胶射出时的收缩率问题)。要评估这些误差,就得靠*高精度的三维扫描仪加上高阶逆向软件来取得准确的外形数据,并与原始 3D CAD 进行比对,如此才能对生产质量进行科学的分析。
*三维扫描过程本身也会产生误差,因此其仪器精度必需是高于生产误差的。精度愈高的扫描仪取得的数据愈可靠
谁会需要进行逆向工程?
这些人的工作将会大量使用到逆向工程
包括但不限:
- 产品设计师
- 生产质量管控人员
- 电影道具师
- 艺术工作者
- 科研人员
- 军工企业
如何进行逆向工程? 具体流程是怎样的?
导入网格
逆向工程的第一步,往往是将点云或网格资料导入逆向工程软件/插件,使其成为我们建模的参考对象。在这之后,我们便称其为参考网格。
多边形选取
使用逆向工程软件/插件中的智能选取工具,选中参考网格上代表特定几何特征的多边形区域 (如图中的红色区域)。
创建几何特征
利用软件的特征辨识功能,在选中的区域上创建出与网格拟合的 CAD 特征如平面、圆柱体、球体或圆锥体等。
对齐网格
利用创建出的特征 (如平面或圆柱) 与空间座标对齐,让网格处于摆正及对称的状态,以利后续建模的进行。
2D 草图
选中想要的截面,开始进行 2D 草图的绘制,并利用拉伸、旋转等指令创建出与网格表面贴合的 3D CAD 模型。
修剪
对绘制的 3D CAD 实体与曲面进行剪裁与布尔运算,进一步完善外形。
阵列
对工件上重覆出现的特征,进行阵列复制,以节省绘图工作量。
倒圆角/斜角
在工件的边缘导出圆角或斜角,并透过实时偏差分析工具确保其与参考网格能够拟合。
导出 CAD 模型
将完成的 3D CAD 导出为 STEP 或 IGES 格式供其他工业软件使用,以利后续的设计及加工。