cadcam技术在逆向工程中的应用分析word格式论文.docxVIP

优秀毕业论文 精品参考文献资料 第一章 绪论 1．1 课题研究背景及意义 当今社会，制造业是我国的支柱产业，制造业的发展在社会的发展当中起着举 足轻重的作用，它关系着国家经济实力的增强，人民生活水平的提高，而 CAD/CAM 技术的应用让制造业有了飞速的发展，大大提高了生产效率。现今 CAD/CAM 技术 的发展已经相当成熟，它渗透到了制造业的各个环节，成为制造业长期稳定发展的 决定性因素，每次 CAD/CAM 技术的进步都会对制造业带来巨大的变革，由此给社 会带来巨大的经济效益。 随着大量产品的研发，在现有产品上的优化性设计在现代设计中也占了相当一 大部分，各个行业都在吸取前人的经验，不断的壮大。随之而来的出现了逆向工程 技术，逆向工程技术以现有的产品为对像，以学习发扬现有技术或直接获得产品原 型为目的，大大的缩短了产品开发周期，优化了产品性能，降低了开发费用。而且 一些需要反复精确实测、改进、试制才能定型的产品，充分利用 CAD/CAM 及快速 成型等技术，逆向工程技术可以迅速、高效的解决产品研发过程中的问题。据统计， 逆向工程作为一种快速的掌握技术的手段，可使产品研制周期缩短百分之四十以 上，极大提高了生产率[1]。 逆向工程的发展要晚于 CAD/CAM 技术的发展，逆向工程中每一项关键技术都 要基于 CAD/CAM 技术基础之上，因此研究 CAD/CAM 技术在逆向工程中如何更好 的应用，是提高逆向工程技术的最直接有效的途径。现今 CAD/CAM 技术发展的非 常成熟，而在逆向工程中，每一项技术里都会有若干种方法可以完成它，所以，研 究逆向工程中如何更好的利用 CAD/CAM 技术就有很重要的意义。 1．2 CAD/ CAM 技术及逆向工程概述 1．2．1 CAD/ CAM 技术概述 CAD/CAM 技术是一项利用计算机帮助人们完成产品的设计与制造的新技 术，它是计算机技术在制造业中综合应用的新飞跃。CAD 包括建立工程分析、几何 模型、产品分析、自动绘图、动态模拟等；CAM 包括数字化控制、工艺过程设计、 机器人、柔性制造系统(FMS)，工厂管理等。CAD/CAM 技术是制造自动化技术的 主要组成部分，它的迅猛发展，软件、硬件水平的进一步完善，为机械工业??供了 强有力的技术支持，为企业的产品设计、制造、生产水平的发展带来了质的飞跃， 已经成为现代企业信息化、集成化、网络化的最优选择。 CAD/CAM 技术 20 世纪 50 年代起源于美国，经过近 50 年的发展, 先后走过了 大型机、小型机、工作站、微机时代,每个时代都有当时流行的 CAD/CAM 软件。 其技术和水平已经到达了相当成熟的阶段。CAD/CAM 技术应用范围非常广泛,从最 初的机械制造的广泛应用,到现在建筑、电子、化工等领域也开始大量使用。随着 CAD/CAM 技术在国内不断的研发和应用,CAD/CAM 技术对我国国民经济起重要的 作用[2]。 CAD/CAM 即计算机辅助设计与制造,其含义是指产品设计和制造人员根据产 品设计和制造流程,在计算机系统的支持下,进行设计和制造的一项技术。一般讲,一 个完整的 CAD/CAM 系统是由计算机、外围设备及附加生产设备等硬件和控制这些 硬件运行的指令、程序即软件组成。 1．2．2 逆向工程概述 逆向工程是上世纪八十年代新发展起来的一项科学技术，也有人称之为反求工 程，是指利用已存在的产品或零件原型，通过某种测量手段对实物或模型进行测量， 得到几何数据，采用三维几何建模方法重构实物的 CAD 模型，并在此基础上对已 有的产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计，直至加工出满意实体的 过程[3]。 逆向技术包括影像反求、软件反求及实物反求等三方面[4]。 本文主要研究的是实物反求的过程。逆向工程有五大关键技术：分别是数据 获取、数据预处理、数据分块与曲面重构、CAD 模型构造以及快速原型等关键 技术[5]。它是研究实物 CAD 模型的重建和最终产品的制造。狭义来说，三维反求 技术是将实物模型数据化成设计、概念模型，并在此基础上对产品进行分析、修改 及优化等技术。大部分人们把逆向工程理解成抄袭复制的过程，其实这只是逆向工 程其中的一部分，大量的工作在于对现有产品的优化再设计的过程中。一个产品通 过逆向生成，达到比原有产品更合理更完美的效果才是逆向工程的最终目的。不是 单一的复制出原有产品。 随着 CAD/CAM 技术在制造领域的广泛应用，特别是数字化测量技术的飞速发 展，为逆向技术的发展奠定了良好的基础。通过测量设备（如三坐标测量机，三维 扫描仪等）利用不同的方法得到物体表面的数据，经过 CAD 技术的处理获得产品 的三维模型，然后通过 CAM 系统完成产品的验证，优化，制作，这就是逆