逆向工程

1、 逆向工程的定义:也称反求工程、反向工程,是将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称,是将已有产品或实物模型转化为工程设计模型和概念模型,在此基础上对已有产品进行解剖、深化和在创造的过程。
2、 逆向工程包含哪些内容?:影像逆向、软件逆向、实物逆向。
3、 逆向工程的工作流程:见书3
4、 逆向工程的应用领域:3-4
5、 产品表面数字化定义:(数据测量)指通过特定的测量设备和测量方法,将物体的表面形状转换成离散的几何点坐标数据,在此基础上,就可以进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。
6、 物体表面三维数据的获取方法:接触式和非接触式。接触式分:触发式和连续式;非接触式:光学式(三角形法、结构光法、激光干涉法)和非光学式(CT测量法、超声波法、层析法)
7、 三坐标测量机原理:是将被测物体置于三坐标机的测量空间,可获取被测物体上各测点的坐标位置,根据这些店的空间坐标值,经计算可求出被测对象的几何尺寸、形状和位置。
8、 三坐标测量机的组成:主机、测头、电气系统。
9、 三坐标测量机的分类:按自动化程度分:数字显示及打印型、带小型计算机的测量机、计算机数字控制型;按结构形式与运动关系分:移动桥式、水平臂式、龙门式、关节臂(机械手)式;按测量范围分:小型、中型、大型;按精度分:低精度、中等精度、高精度。
精馏装置10、 测头的分类:按结构原理分:机械式、光学式、电气式;按测量方法分:接触式和非接触式。
11、 测量规划的目的是精确而又高效地采集数据。
12、 接触式测量的特点:优:较高的准确性和可靠性;与工件表面的反射特性、颜及曲率关系不大;快速准确地测量出物体的基本几何形状;缺:为确定测量基准点而使用特殊
夹具而使成本大幅度增加;球形探头会磨损严重;不当操作容易损害工件重要部位的表面精度;测量速度慢;检查内部元件有先天的限制;需对探头半径进行补偿;存在动态误差和静态误差。
13、 为什么要进行测头补偿?因传统接触式触发探头是感应元件,测得的数据是探头的球心位置,要测得物体真实外形,则需要对探头半径进行补偿。
14、 非接触式测量的分类、原理、特点:激光三角法,原理:利用具有规则几何形状的激光,投影到被测量表面上,形成的漫反射光点的像被安置于某一空间位置的图像传感器吸收,根据光点在物体上成像的偏移,通过被测物体基平面、像点、像距等之间的关系,按三角几何原理即可测量出被测物体的空间坐标。特点:工作距离大、测量范围大;受被测工件影响大、精度低。结构光法,原理:把一定模式的光源投影到被测件表面,受被测物体表面的高度的限制,光栅影线发生变形,利用两个镜头获取不同角度的图像,通过解调变形光栅影线,就可以得到被测表面的整幅图像上像素的三维坐标。特点测量范围大、成本低、携带方便,受环境影响小、稳定、速度快、易操作;精度低。工业CT法:特点:可以在不破坏零件的情况下,准确地对物体的内部形状、壁厚;空间分辨率低、获取数据时间长、重建图像计算量大、设备造价高。其他非接触测量法。
15、 非接触式测量的特点:优:不必做探头半径补偿;测量速度快;可测量软工件、薄工件、不可接触的高精密工件;缺点:测量精度差、易受工件表面的条件特性的影响;噪声高;
16、 测量误差的主要来源:物体自身的因素;标定的因素;摄像机的分辨率;可测性的问题;参考点的误差;测量探头半径补偿误差。
17、 为什要进行数据预处理?目前,非接触式测量方法在工业界得到越来越广泛的应用,这种测量方法测得的数据非常庞大,并常常带有许多的杂点、噪声点,影响后续的曲面、曲线重构过程,这些影响因素有:数据的格式存在差别;测量误差使得测量数据失真;多视数据对齐问题;对激光扫描,得到的是庞大的数据点云;对接触式三坐标测量机需要进行测头半径补偿;需要测量数据进行分割处理,所以要进行数据预处理。
仓库管理流程18、 数据预处理的内容及流程:(29)数据格式转换---多视点云的对齐拼合—点云过滤—数据精简---数据分割
19、 点云的类型和特征及测量方式(39)散乱点云:没有明显的几何分布特征,呈散乱无
序状态;CMM、激光测量随机扫描---扫描线点云:点云由一组扫描线组成,扫描线上的所有点位于扫描平面内;CMM、激光点光源测量系统沿直线扫描和线光源测量系统扫描---三角网格化点云:点云中的点与邻点构成三角网格拓扑关系;ATOS流动光学三坐标测量机---多边形点云---多视点云。
20、 多视点云产生的原因:工程实际中,为完成对整个物体模型的测量,常把物体表面分成多个局部相互重叠的子区域,从多个角度获取零件不同方位的表面信息,所以产生多视点云。对其方法:一种是通过专用的测量装置实现测量数据的直接对齐;另一种是事后的数据对齐处理。
21、 判断误差点的方法:(1)扫描线点云---直观检查法、曲线检查法、弦高差方法(2)散乱点云---三角面片的纵横比、局部顶点方向曲率
22、 数据滤波的方法及特点:(1)中值滤波法,消除数据毛刺效果好;(2)平均值滤波法,点云平滑效果好;(3)高斯滤波法,平均效果较好,在滤波同时,能较好地保持数据的形貌。
23、 数据精简的方法:三坐标激光扫描仪、噪声点的剔除、数据点精简的均匀网格法、非均匀网格减少数据方法。
24、 数据分块的定义和方法:定义:根据组成实物外形曲面的子曲面的类型,将属于同一子曲面类型的数据成组,将全部数据划分成代表不同曲面类型的数据域。方法:基于测量的分割和自动分割。散乱数据的自动分割方法:(1)建立一个三角网格曲面(2)对无序的网格应用基于曲率的边界识别法来识别切矢不连续的尖锐边和曲率不连续的光滑边(3)最终,用抽取的边界来分割的网格片面构成组。
25、 边界的分类:D0边界、D1边界、D2边界。边界的识别方法:面向边的边界识别和基于曲率的边界识别。
26、 自由曲面的建模方法及其特点:第一种是以三角Bezier曲面为基础的曲面构造方法;第二种是以NURBS(非均匀有理B样条)曲线、曲面为基础的矩形域参数曲面拟合方法。(1)的优点:构造灵活、适应性好;缺点:与通用CAD/CAM系统数据交换困难、对曲面修改能力不足、可控性差;(2)可以拟合复杂的曲面。
27、 曲线拟合的概念及其特点:曲线拟合的方法有两种:插值和逼近。以插值方式来建立曲线,其优点是:所得到的曲线必会通过所有测量的点数据,因此,曲线与点数据的误差为零。缺点是当点数据过大时,则曲线控制点也相对增多。同时,若点数据有噪声存在,使用插值法拟合曲线时,应先进行数据平滑处理,以去除噪声。采用逼近法,首先指定一个允许的误差值,并设定曲线的控制点的数目,基于所有测量数据点,用最小二乘法求出一条曲线后,计算测量点到曲线的距离,若最大的距离大于设定的误差值,则需要控制点的数目,重新以最小二乘法拟合曲线,直到误差满足为止。
28、 数据点参数化方法:均匀参数化、积累弦长参数化、向心参数化、修正弦长参数化。
29、 模型质量评价的内容:模型精度评价、参数曲线的几何连续性、参数曲面的几何连续性、曲线、曲面光顺评价和处理。
氮化铝烧结炉30、 模型重构过程中的误差来源、产生原因及消除方法:(1)原型误差—破损、毛糙---选择表面质量好、光顺、无破损的原型;(2)测量误差---测量设备CMM、操作人员、操作不当---精度高的测量设备、正确的测量的方法以及精湛的测量技术;(3)补偿误差---CMM测头半径、非接触式焦距等---CMM测头测量时应避免余弦误差,非接触式测量时将
焦距调整准确;(4)数据处理误差---数据转换、平滑过滤、对齐、精简---每一步处理过程都应减小其误差值,应尽量控制在误差范围内;(5)造型误差---曲线曲面拟合---曲线曲面拟合过程中应尽量光顺,与原始点云的误差尽量小;(6)制造误差---编程、参数设置,制造设备精度---合理的参数设置、合理的刀具,编程加工设备。
31、 曲线、曲面光顺评价和处理:曲线的光顺评价---通过曲率梳可以直观的评价曲线的光顺情况,以便通过调整控制顶点手工修改。曲线的光顺处理:选点修改法和优化法,优化法又分整体优化和局部优化。曲面的光顺评价---曲面品质分析法。曲面的光顺处理:将曲面的光顺性转化为网格线的光顺性问题处理和根据曲面特有的一些量对曲面进行光顺性。
喷射装置
32、 逆向工程系统包含的各子系统及其作用:(1)数字化及数据处理子系统---任务测量规划、测量和数据处理转换;(2)模型重建子系统---模型重建、模型分析、模型评价;(3)产品制造子系统---最终得到产品样件、实物和模具。
环丙基硼酸33、 Imageware软件的模块及作用:见本子上。
34、 Imageware软件的一般流程:见书105
35、 Imageware软件曲线曲面处理流程:见书106、109、110
频率补偿电路
36、 曲线曲面的基本元素和主要编辑方法:曲线的元素:方向、节点、跨距、起始端点、控制点和阶次。编辑方法:合并曲线、连续性诊断、曲线延伸、曲线修整、曲线重新参数化、曲线修改、曲线查询、除去“Inflection”点;曲面元素:正负法矢面,U\V方向,节点和跨距、控制点、阶次和剪裁恢复性质。编辑方法:曲面偏移、剪断、分割、修整、修改、延伸、缝合、合并、圆过渡、孔填充、剪切、曲率半径计算、显示控制点网格、识别轮廓形状和缺陷的横切面图。
37、 点云处理的方法:点云平均和点云过滤。

本文发布于:2024-09-21 20:48:24,感谢您对本站的认可!

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