逆向工程技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用
一、逆向工程技礦石粉碎機(jī)術(shù)的內(nèi)容及其應(yīng)用范圍
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員進(jìn)行研究開發(fā)的重要工具，gzg電機(jī)振動給料機(jī)其中的三維造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)、方案評審、自動化加工制造及管理維護(hù)各個方面。在實(shí)際開發(fā)制造過程中，設(shè)計(jì)人員接收的技術(shù)資料可能是各種數(shù)據(jù)類型的三維模型，但很多時候，卻是從上游廠家得到產(chǎn)品的實(shí)物模型。設(shè)計(jì)人員需要通過一定的途徑，將這些實(shí)物信息轉(zhuǎn)化為CAD模型，這就應(yīng)用到了逆向工程技術(shù)(Reverse Engineering)。
QXS氣旋篩; 所謂逆向工程技術(shù)，是指用一定的測量手段對實(shí)物或模型進(jìn)行測量，根據(jù)測量數(shù)據(jù)通過三維幾何建模方法重構(gòu)實(shí)物的CAD模型的過程。
逆向工程技術(shù)與傳統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)存在很大差別。而逆向工程則是從產(chǎn)品原型出發(fā)，進(jìn)而獲取產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，使得能夠進(jìn)一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先進(jìn)技術(shù)對其進(jìn)行處理。不同之處在于設(shè)計(jì)的起點(diǎn)不同，相應(yīng)的設(shè)計(jì)自由度和設(shè)計(jì)要求也不相同。一般來說，產(chǎn)品逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個方面，在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，主要移動破碎站包括以下幾個內(nèi)容：
(1)新零件的設(shè)計(jì)，礦用篩主要用于產(chǎn)品的改型或彷型設(shè)計(jì)。
振蕩篩 (2)已有零件的復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖。
(3)損壞或磨損石頭粉碎機(jī)零件的還原。
&旋轉(zhuǎn)篩nbsp; (4)數(shù)字化模型的檢測，例如檢驗(yàn)產(chǎn)品的變形分析、焊接質(zhì)量等，以及進(jìn)行模型的比較。
逆向工程技術(shù)為快速設(shè)有軸螺旋輸送機(jī)計(jì)和制造提供了很好的技術(shù)支持，它已經(jīng)成為制造業(yè)信息傳遞的重要而簡潔途徑之一。
細(xì)碎鄂式破碎機(jī);二、逆向工程技術(shù)實(shí)施的條件
1.逆向工程技術(shù)SFJH系列回轉(zhuǎn)分級篩實(shí)施的硬件條件
在逆向工程技術(shù)設(shè)計(jì)時，需要從設(shè)計(jì)對象中提取三維數(shù)據(jù)信息。檢測設(shè)備的發(fā)展為產(chǎn)品三維信息的獲取提供了硬件條件。目前，國內(nèi)廠家使用較多的有英國、意大利、德國、日本等國家生產(chǎn)的三坐標(biāo)測量機(jī)和三維掃描儀。就測頭結(jié)構(gòu)原理來說，可分為接觸式和非CSJ系列粗碎機(jī)接觸式兩種，其中，接觸式測頭又可分為硬測頭和軟測頭兩種，這種測頭與被測頭物體直接接觸，獲取數(shù)據(jù)信息。非接觸式測頭則是應(yīng)用光學(xué)及激光的原理進(jìn)行的。近幾年來，掃描設(shè)備有了很大發(fā)展。例如，英國雷尼紹公司的CYCLON2高速掃描儀，可實(shí)現(xiàn)激光測頭和接觸式掃描頭的互換，激光測頭的掃描精度達(dá)0.05mm，接觸式掃描測頭精度可達(dá)0.02mm。可對易碎、易變形的形體及精細(xì)花紋進(jìn)行掃描。德國GOM公司的ATOS掃描儀在測量時，可隨意繞被測物體進(jìn)行移動，利用光帶經(jīng)數(shù)據(jù)影象處理器得到實(shí)物表面數(shù)據(jù)，掃描范圍可達(dá)8m×8m。ATOS掃描不僅適于復(fù)雜輪廓的掃描，而且可用于汽車、摩托車內(nèi)外飾件的造型工作。此外，日本羅蘭公司的PIX-30網(wǎng)點(diǎn)接觸式掃描儀，英國泰勒·霍普森公司的TALYSCAN150多傳感掃描儀等，集中體現(xiàn)了檢測設(shè)備的高速化、廉價化和功能復(fù)合化等特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)從實(shí)物——建立數(shù)學(xué)模型——
破碎篩分 CAD/CAE/CAM一體化提供了良好的硬件條件。
不同的測量對象和測量目的，決定了測量過程和測量方法的不同。在實(shí)際三坐標(biāo)測量時，第三代制砂機(jī)應(yīng)該根據(jù)測量對象的特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)工作的要求確定合適的掃描方法并選擇相應(yīng)的掃描設(shè)備。例如，材質(zhì)為硬質(zhì)且形狀較為簡單、容易定位的物體，應(yīng)盡量使用接觸式掃描儀。這種掃描儀成本較低，設(shè)備損耗費(fèi)相對較少，且可以輸出掃描形式，便于掃描數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理。但在對橡膠、油泥、人體頭像或超薄形物體進(jìn)行掃描時，則需要采用非接觸式測量方法，它的特點(diǎn)是速度快，工作距離遠(yuǎn)，無材質(zhì)要求，但設(shè)備成本較高。
&nb震動給料器sp;2.逆向工程技術(shù)實(shí)施的軟件條件
目前比較常用的通用逆向工程軟件有Surfacer、Delcam、Cimatron以及Strim。具體應(yīng)用的反向工程系統(tǒng)主要有以下幾個：Evans開發(fā)的針對機(jī)械零件識別的逆向工程系統(tǒng)；Dvorak開發(fā)的仿制舊零件的逆向工程系統(tǒng)；H.H.DanzdeCNCCMM系統(tǒng)。這些系統(tǒng)對逆向設(shè)計(jì)中的實(shí)際問題進(jìn)行處理，極大地方便了設(shè)計(jì)人員。此外，一些大型CAD軟件也逐漸為逆向工程提供了設(shè)計(jì)模塊。例如Pro/E的ICEMSurf和Pro/SCANTOOLS模塊，可以接受有序點(diǎn)(測量線)，也可以接受點(diǎn)云數(shù)據(jù)。其它的象UG軟件，隨著版本的提高，逆向工程模塊也逐漸豐富起來。這些軟件的發(fā)展為逆向工程的實(shí)施提供了軟件條件。
三、逆向工程設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作
做一個逆向設(shè)計(jì)的工作，可能比做一個正向設(shè)計(jì)更具有挑戰(zhàn)性。在設(shè)計(jì)一個產(chǎn)品之前，首先必須盡量理解原有模型的設(shè)計(jì)思想，在此基礎(chǔ)上還可能要修復(fù)或克服原有模型上存在的缺陷。從某種意義上看，逆向設(shè)計(jì)也是一個重新設(shè)計(jì)的過程。在開始進(jìn)行一個逆向設(shè)計(jì)前，應(yīng)該對零件進(jìn)行仔細(xì)分析，主要考慮以下一些要點(diǎn)：
(1)確定設(shè)計(jì)的整體思路，對自己手中的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行系統(tǒng)地分析。面對大批量、無序的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，初次接觸的設(shè)計(jì)人員會感覺到無從下手。這是應(yīng)首先要周全地考慮好先做什么，后做什么，用什么方法做，主要是將模型劃分為幾個特征區(qū)，得出設(shè)計(jì)的整體思路，并找到設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，基本做到心中有數(shù)。
(2)確定模型的基本構(gòu)成形狀的曲面類型，這關(guān)系到相應(yīng)設(shè)計(jì)軟件的選擇和軟件模塊的確定。對于自由曲面，例如汽車、摩托車的外覆蓋件和內(nèi)飾件等，一般需要采用具有方便調(diào)整曲線和曲面的模塊；對于初等解析曲面件，如平面、圓柱面、圓錐面等則沒必要因?yàn)橛袦y量數(shù)據(jù)而用自由曲面去擬合一張顯然是平面或圓柱面的曲面。
四、逆向工程工作中應(yīng)該注意的問題
在實(shí)際設(shè)計(jì)中，目前存在的這些軟件還存在著其較大的局限性。在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，集中表現(xiàn)為軟件智能化低；點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理方面功能弱；建模過程主要依靠人工干預(yù)，設(shè)計(jì)精度不夠高；集成化程度低等問題。例如，Surfacer軟件在讀取點(diǎn)云等數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)工作速度較快，并且能較容易地進(jìn)行點(diǎn)線的擬合。但通過Surfacer進(jìn)行面的擬合時，軟件所提供的工具及面的質(zhì)量卻不如其它的CAD軟件如Pro/E、UG等。在很多時候，在Surfacer里做成的面，還需要到UG等軟件中修改。但是，使用Pro/E、UG等軟件讀取點(diǎn)云數(shù)據(jù)時，卻會造成數(shù)據(jù)龐大的問題，對它們來說，一次讀取如此多的點(diǎn)是比較困難的。
在具體工程設(shè)計(jì)中，一般采用幾種軟件配套使用、取長補(bǔ)短的方式。例如上海交通大學(xué)模具技術(shù)研究所承接的逆向工程項(xiàng)目，采用了Surfacer與UG和Pro/E功能結(jié)合的方法，在具體操作中，使用Surfacer進(jìn)行點(diǎn)、線處理，得到基本控制曲線，然后使用UG和Pro/E引入控制線的數(shù)據(jù)，進(jìn)行曲面造型。其中，Pro/E應(yīng)用的模塊主要有ICEMSurf、Pro/DESIGNER(CDRS)等，UG使用的模塊主要是UG/Modeling和UG/Surface模塊。這幾個設(shè)計(jì)模塊都是一般CAD設(shè)計(jì)時常用到的。圖3～圖6是上海交大模具技術(shù)研究所承接的項(xiàng)目中完成的幾個零件，值得注意的是，在設(shè)計(jì)過程中，并不是所有的點(diǎn)都是要選取的，因此，在確定基本曲面的控制曲線時，需要找出哪些點(diǎn)或線是可用的，哪些點(diǎn)或線是一些細(xì)化特征的，需要在以后的設(shè)計(jì)中用到，而不是在總體設(shè)計(jì)中就體現(xiàn)出來的。事實(shí)上，一些圓柱、凸臺等特征是在整體輪廓確定之后，測量實(shí)體模型并結(jié)合掃描數(shù)據(jù)生成的。同時應(yīng)盡量選擇一些掃描質(zhì)量比較好的點(diǎn)或線，對其進(jìn)行擬合。
五、曲線曲面的光順處理
由于測量過程中測得的是離散點(diǎn)數(shù)據(jù)，缺乏必要的特征信息，往往存在數(shù)字化誤差，需要對曲面和曲線進(jìn)行光順。光順是一個工程上的概念，包括光滑和順眼兩方面的含義。光滑是指空間曲線和曲面的連續(xù)階，數(shù)學(xué)上一階倒數(shù)連續(xù)的曲線即為光滑的曲線；而順眼是人的主觀感覺評價。對于平面曲線，光順需要滿足以下幾點(diǎn)：曲線C2連續(xù)；沒有多余拐點(diǎn)；曲率變化均勻。在逆向設(shè)計(jì)中，曲線的光順性調(diào)節(jié)是非常重要的。掃描或擬合得到的曲線一般很難保證其光順，為了構(gòu)造出一條光順的插值曲線，需要修正原形值點(diǎn)序列，利用軟件的相關(guān)功能模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)。目前采用的曲線光順方法主要是能量法和圓率法。設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則是曲線上曲率極值點(diǎn)盡可能少些；相鄰兩個極值點(diǎn)之間的曲率盡可能接近線性變化。曲面的光順往往歸結(jié)為網(wǎng)格的光順。所謂網(wǎng)格的光順，其含義是指網(wǎng)格的每一條曲線都是光順的，光順的曲面，應(yīng)該是沒有凸區(qū)和凹區(qū)的。在數(shù)學(xué)上，判斷曲面是否滿足上述條件的依據(jù)是高斯曲率。在一般CAD軟件中，可以到分析模塊中使用高斯曲率法對曲面進(jìn)行分析。當(dāng)曲面曲率變化比較均勻時，即可為達(dá)到設(shè)計(jì)要求。若曲面質(zhì)量很差，需要對構(gòu)成的曲線進(jìn)行重新調(diào)整p;逆向工程既要保證曲面質(zhì)量，又要保證設(shè)計(jì)精度。除了對原始型值點(diǎn)進(jìn)行光順之外，有時還要控制修改后的型值點(diǎn)同原始型值點(diǎn)的坐標(biāo)偏差，該偏差不應(yīng)太大，以保證設(shè)計(jì)部門給出的指標(biāo)不致受太大的影響。
六、結(jié)束語
逆向工程是一項(xiàng)開拓性、實(shí)用性和綜合性很強(qiáng)的技術(shù)，逆向工程技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到新產(chǎn)品的開發(fā)、舊零件的還原以及產(chǎn)品的檢測中，它不僅消化和吸收實(shí)物原型，并且能修改再設(shè)計(jì)以制造出新的產(chǎn)品。但同時設(shè)計(jì)過程中系統(tǒng)集成化程度比較低，人工干預(yù)的比重大，將來有望形成集成化逆向工程系統(tǒng)，以軟件的智能化來代替人工干預(yù)的不足。
參考文獻(xiàn)
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5塑料成型模具是合成木材產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵工藝裝備。
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- 電磁振動給料機(jī)廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、煤炭、建材、輕工、化工、電力、機(jī)械、糧食等各行各業(yè)中，用于把塊狀、顆粒狀及粉狀物料從貯料倉或漏斗中均勻連續(xù)或定量地給到受料裝置中去。
- 微量給料機(jī)
- 由儲料筒、翻料裝置、給料螺旋組成。根據(jù)物料性狀，可配彈簧螺旋、槳葉螺旋、帶式螺旋或滿面螺旋，即使是流動性很差的物料，也能均勻給料；采用特殊減壓措施，可以基本消除因堆積密度大而產(chǎn)生的流量變化影響；軸封效果好，使用壽命長。可以配變頻調(diào)速器，也可配調(diào)速電機(jī)。
- 葉輪給料機(jī)
- 葉輪給料機(jī)的出力是按一定的容積比重確定的。因此對于建材、冶金、化工、民用等部門的制粉系統(tǒng)，也可根據(jù)技術(shù)性能廣為選用，歡迎訂貨。
- 立式圓盤給料機(jī)
- 立式圓盤給料機(jī)主要組成部件有：驅(qū)動裝置（含電機(jī)、立式減速器、聯(lián)軸器）料套裝置、給料圓盤主機(jī)、料罩等四部份組成。
- 圓盤式給料機(jī)
- 圓盤式給料機(jī)為容積式計(jì)量的給料設(shè)備，它能均勻、連續(xù)地將物料喂送到下一道工序，并且能夠承受較大的倉壓。
- 帶式給料機(jī)
- 給料機(jī)是一種比較短的輸送設(shè)備，用在貯倉、筒倉或料斗的底部排出物料，并將物料轉(zhuǎn)運(yùn)至輸送機(jī)，或者用來調(diào)節(jié)進(jìn)入加工設(shè)備的物料量。
- 微型給料機(jī)
- GZV系列微型給料機(jī)主要用于化工、輕工、糧食、醫(yī)藥、商業(yè)等行業(yè)中，用于顆粒和粉狀物的給料、配料及定量自動包裝，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)流程的集中控制和自動控制。
- 電機(jī)振動輸送機(jī)(DZS型)
- DZS型電機(jī)振動輸送機(jī)、輸送槽為U形槽和管形兩種。
- 電磁給料機(jī)
- 電磁給料機(jī)是一種新型給料設(shè)備，在水泥、礦山、冶金、煤炭、化工、陶瓷、糧食，電力等工礦企業(yè)中已被廣泛地應(yīng)用。
- 震動給料機(jī)
- 震動給料機(jī)又稱震動喂料機(jī)。該機(jī)采用雙激振器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，保證設(shè)備能承受大塊物料下落的沖擊，給料能力大。在生產(chǎn)流程中可以把塊狀、顆粒狀物料從貯料倉中均勻、定時、連續(xù)地給到受料裝置中去，從而防止受料裝置因進(jìn)料不均而產(chǎn)生死機(jī)的現(xiàn)象，延長了設(shè)備使用壽命。
- 振動給料機(jī)
- 振動給料機(jī)又稱振動喂料機(jī)。振動給料機(jī)在生產(chǎn)流程中，可把塊狀、顆粒狀物料從貯料倉中均勻、定時、連續(xù)地給到受料裝置中去，在砂石生產(chǎn)線中可為破碎機(jī)械連續(xù)均勻地喂料，并對物料進(jìn)行粗篩分，廣泛用于冶金、煤礦、選礦、建材、化工、磨料等行業(yè)的破碎、篩分聯(lián)合設(shè)備中。..
- 電機(jī)振動給料機(jī)
- 電機(jī)振動給料機(jī)廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、煤炭、建材、化工、電力、糧食等行業(yè)，用于把塊狀、顆粒狀及粉狀物料從貯料倉或其它貯料設(shè)備中均勻、連續(xù)或定量地給到受料設(shè)備中，適應(yīng)于自動配料、定量包裝和自動控制。
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CZ系列倉壁振動器
- 倉壁振動器用于防止和排除各種料倉由于物料的內(nèi)摩擦、潮解、帶電、成分偏析等原因引起的“堵塞”、“塔拱”現(xiàn)象；亦可用于清除各種倉壁、管道粘結(jié)物料
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