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【摘 要】对于基于仿形测量和误差补偿处理的模具逆工程曲面重构的研究，本文主要从三方面进行探究，即：模具的概述、逆向工程的发展状况、技术的关键和运用以及逆工程的仿形测量和误差补偿处理。
【关键词】仿形测量；误差补偿；逆工程；模具；曲面重构
所谓的模具，其实就是单件的订货生产方式的一种产品，在所有的单间订货生产方式里，模具是最典型的一种，它不但有很强的实效性，而且它不是客户最终的产品。根据客户的需求要求，他们期望能在最短的时间内进行模具交货。为了满足客户的需求，丰富产品消费的个性化，我们就要把模具产品的开发周期缩到最短，在最短的周期内完成模具开发，从而来提高我们的竞争力，把我们的经济效益达到最高。如果要把模具产品的开发周期缩到最短，我们就要提高设计者的设计水平、加工人员的技术水平，从而缩短模具产品的开发周期。仿形测量的逆工程对于模具产品的开发有很大的作用，因为它自身的优势，渐渐地被运用到模具产品的开发中来。
1.模具的概述
模具简单的说就是一种模子与工具，用来把物品塑造成型的工具，它主要是运用在工业生产上。在工业生产上，我们要进行注塑、吹塑和挤出以及压铸或者是锻压成型、冶炼，在进行这些工作的时候，我们都会用到模具。根据加工的东西不同，我们可以把模具分为加工金属的模具和加工非金属或者粉末冶金的模具；如果要按照模具的结构特点，我们又可以把它分为型腔模与冲裁模。一个完整的模具，不但要有它本身，还要有支撑它的模座、模架，在工作时需要导向装置和制件顶出装置。我国的模具技术还不够完善，所以，我们还是很有必要借鉴国外先进企业的成功经验，更好地发展我国的模具技术。
2.逆向工程
随着社会的发展，社会需求也在变化，传统的复杂曲面零件的开发模式已经不能适应市场的需求，它不仅开发的周期比较的漫长，而且在开发的过程中，需要消耗的成本费用也比较的庞大。同一个产品，如果它的费用比较低，而且外观比较的美观，这样的产品自然会受到消费者的喜爱，从而能迅速的占领市场。所谓的逆向工程，我们也称作是反求工程（或者是反求技术），在没有产品图纸的时候，它可以在实物或者是油泥模型的基础上进行点云数据的测量，从而建立数字模型，并且我们可以对这个模型的性能进行全方位的分析，从而加工成我们需要生产的产品，而这个过程就是逆向工程。就目前而言，我们主要研究的是产品的结构反求以及它的几何形状。由于逆向工程具有快捷、方便、直观的特点，所以，逆向工程现在已经不是单单的在新产品的开发上运用了。
2.1逆向工程的发展现状
随着社会的发展，科技的进步，逆向工程已经是新产品开发的一个重要的手段，而且受到很多人的关注。现在机械行业、医学、地里以及考古都会用到逆向工程。国外已经有一些人专门对逆向工程进行研究，而我国对于这方面的研究起步的比较的晚，不过现在已经开始注重这方面的研究了。
2.2逆向工程的关键技术
逆向工程的内容比较的广泛，主要有数据采集和数据处理以及曲面重构。所谓的数据采集就是对物体的表面进行数字化，通过测量设备，选取合适的测量方法，就能够采集到我们所需要的坐标信息；而数据处理就是对我们所采集到的数据进行整理，对于一些错误的信息我们要在曲面重构之前就要对其进行处理；而曲面重构是这几个技术里面最重要和最复杂的一个环节，它主要是对已经设计的产品进行后续设计和性能分析以及制造。
3.逆向工程的运用
新的产品在开发的时候，逆向工程会在以下几个方面进行运用：
3.1外观覆盖件产品设计
所谓的外观覆盖件产品对于产品的设计理念来的传递说，它是一个重要的载体，可以把产品的功能进行向外拓展。外观覆盖件的工序非常的复杂，不但要进行裁剪和缝合，还要对其进行搭接。由于社会需求的日益变化，传统的正向设计渐渐地不能够满足社会的需求，因为它不仅消耗的时间久，而且需要的人力物力也比较的大。对于这种产品进行设计的工程师，他们大多数都是机械工程师，并且他们的造型美学致使比较的欠缺。如果设计师在设计的过程中能够把美学知识运用进来，完善它的功能，然后结构设计师再结合物理原型对设计的产品进行数字化建模。在这个设计的过程中，造型设计师不需要花费很多的时间对模型进行高精度的制作，结构设计师只需要对模型的工艺进行合理化，这样以来，不但可以缩短设计周期，提高设计效率，而且设计的质量也会在很大的程度上进行提高。
3.2复杂曲面的零件设计
有些复杂的零件的曲面的设计不但会提高零件的外部美观程度，而且它还具有一定的功能作用，例如设计的涡轮叶片，再设计零件的曲面的时候，我们不但要对其进行各种的测试，还要对测试的结果进行分析，在这个过程中，我们可以采用实物模型一边测试，一边分析，一边的修改，在测试合格后，就要利用逆向工程对零件进行重构，这样以来，就可以在很大的程度上减少了研发的时间。
3.3已有产品的仿制
一般的情况下，设计师要考虑设计的产品的保密性，不会把设计的模型随便给人看的，在没有设计了的图纸的时候，就要利用三维测量和去面模型的逆向工程对模型进行精密的仿制，而这样所得到的产品就是仿制品。
3.4损坏零件的修复
对于已经变形或者是磨损的零件，我们可以根据逆向工程系统，依据它的实际情况，利用CAD对已经变形或者是磨损的地方进行“补偿”，这样就可以把零件修复好了。
3.5进行数字模型检验
设计师可以利用三维扫描技术把CAD模型和需要扫描的模型进行比较，然后既能够很快的检验出零件的制造精度，这样对需要检测的零件的检测精度会非常的准确，而且可以很直观的看到自己想要看到的。
4.逆工程的仿形测量和误差补偿处理
仿形测量对于逆工程来说，是一个非常重要的一个环节，对于逆工程的过程中，设计师首先要对模型进行测量，而测量的数据是否准确，对CAD 模型的重构有着重要的影响，除此之外，测量的速度是否迅速也会硬性逆工程进行的速度，由此，我们不得不说仿形测量对于逆行工程有着重要的影响。仿形测量可以分为接触式和非接触式两种方式。所谓的接触式就是传统的测量方式。随着科技的发展，非接触式已经在很大程度上对曲面的形状和形貌的运用渐渐地广泛了，它相对于接触式的仿形测量，有很多的优点，也带来了很多的便利，不仅能够避免在进行测头半径补偿的时候遇到的麻烦，还能够高速的进行测量。进行测量的时候，不可避免的会出现误差，出现这种误差主要是设备本身有些误差，还有装夹出现误差，以及测量基准会有误差，处理这种误差的关键就是对测头半径进行补偿与修改。对于误差的处理的方法一方面就是进行小曲面的近似法，另一方面是利用B样条拟合法进行处理。B样条拟合法相对于小曲面近似法，有太多的优势了，不但可以减少工作量，测量的准确性高，而且它的适应性比较的强。
5.结束语
逆向工程已经在很多领域进行应用了，而且在汽车和摩托车领域里，它已经成为先进技术的有效手段，它的应用，不但在很大程度上缩短了产品开发所用的时间，而且还提高了生产的效率，创造更大的经济效益。
【参考文献】
[1]孙福辉.重构曲面的品质分析及其优化技术[J].重构曲面研究，2010（4）.
[2]许智钦.逆向工程技术三维激光扫描测量[J].逆向工程研究与分析，2012（9）.
【关键词】仿形测量；误差补偿；逆工程；模具；曲面重构
所谓的模具，其实就是单件的订货生产方式的一种产品，在所有的单间订货生产方式里，模具是最典型的一种，它不但有很强的实效性，而且它不是客户最终的产品。根据客户的需求要求，他们期望能在最短的时间内进行模具交货。为了满足客户的需求，丰富产品消费的个性化，我们就要把模具产品的开发周期缩到最短，在最短的周期内完成模具开发，从而来提高我们的竞争力，把我们的经济效益达到最高。如果要把模具产品的开发周期缩到最短，我们就要提高设计者的设计水平、加工人员的技术水平，从而缩短模具产品的开发周期。仿形测量的逆工程对于模具产品的开发有很大的作用，因为它自身的优势，渐渐地被运用到模具产品的开发中来。
1.模具的概述
模具简单的说就是一种模子与工具，用来把物品塑造成型的工具，它主要是运用在工业生产上。在工业生产上，我们要进行注塑、吹塑和挤出以及压铸或者是锻压成型、冶炼，在进行这些工作的时候，我们都会用到模具。根据加工的东西不同，我们可以把模具分为加工金属的模具和加工非金属或者粉末冶金的模具；如果要按照模具的结构特点，我们又可以把它分为型腔模与冲裁模。一个完整的模具，不但要有它本身，还要有支撑它的模座、模架，在工作时需要导向装置和制件顶出装置。我国的模具技术还不够完善，所以，我们还是很有必要借鉴国外先进企业的成功经验，更好地发展我国的模具技术。
2.逆向工程
随着社会的发展，社会需求也在变化，传统的复杂曲面零件的开发模式已经不能适应市场的需求，它不仅开发的周期比较的漫长，而且在开发的过程中，需要消耗的成本费用也比较的庞大。同一个产品，如果它的费用比较低，而且外观比较的美观，这样的产品自然会受到消费者的喜爱，从而能迅速的占领市场。所谓的逆向工程，我们也称作是反求工程（或者是反求技术），在没有产品图纸的时候，它可以在实物或者是油泥模型的基础上进行点云数据的测量，从而建立数字模型，并且我们可以对这个模型的性能进行全方位的分析，从而加工成我们需要生产的产品，而这个过程就是逆向工程。就目前而言，我们主要研究的是产品的结构反求以及它的几何形状。由于逆向工程具有快捷、方便、直观的特点，所以，逆向工程现在已经不是单单的在新产品的开发上运用了。
2.1逆向工程的发展现状
随着社会的发展，科技的进步，逆向工程已经是新产品开发的一个重要的手段，而且受到很多人的关注。现在机械行业、医学、地里以及考古都会用到逆向工程。国外已经有一些人专门对逆向工程进行研究，而我国对于这方面的研究起步的比较的晚，不过现在已经开始注重这方面的研究了。
2.2逆向工程的关键技术
逆向工程的内容比较的广泛，主要有数据采集和数据处理以及曲面重构。所谓的数据采集就是对物体的表面进行数字化，通过测量设备，选取合适的测量方法，就能够采集到我们所需要的坐标信息；而数据处理就是对我们所采集到的数据进行整理，对于一些错误的信息我们要在曲面重构之前就要对其进行处理；而曲面重构是这几个技术里面最重要和最复杂的一个环节，它主要是对已经设计的产品进行后续设计和性能分析以及制造。
3.逆向工程的运用
新的产品在开发的时候，逆向工程会在以下几个方面进行运用：
3.1外观覆盖件产品设计
所谓的外观覆盖件产品对于产品的设计理念来的传递说，它是一个重要的载体，可以把产品的功能进行向外拓展。外观覆盖件的工序非常的复杂，不但要进行裁剪和缝合，还要对其进行搭接。由于社会需求的日益变化，传统的正向设计渐渐地不能够满足社会的需求，因为它不仅消耗的时间久，而且需要的人力物力也比较的大。对于这种产品进行设计的工程师，他们大多数都是机械工程师，并且他们的造型美学致使比较的欠缺。如果设计师在设计的过程中能够把美学知识运用进来，完善它的功能，然后结构设计师再结合物理原型对设计的产品进行数字化建模。在这个设计的过程中，造型设计师不需要花费很多的时间对模型进行高精度的制作，结构设计师只需要对模型的工艺进行合理化，这样以来，不但可以缩短设计周期，提高设计效率，而且设计的质量也会在很大的程度上进行提高。
3.2复杂曲面的零件设计
有些复杂的零件的曲面的设计不但会提高零件的外部美观程度，而且它还具有一定的功能作用，例如设计的涡轮叶片，再设计零件的曲面的时候，我们不但要对其进行各种的测试，还要对测试的结果进行分析，在这个过程中，我们可以采用实物模型一边测试，一边分析，一边的修改，在测试合格后，就要利用逆向工程对零件进行重构，这样以来，就可以在很大的程度上减少了研发的时间。
3.3已有产品的仿制
一般的情况下，设计师要考虑设计的产品的保密性，不会把设计的模型随便给人看的，在没有设计了的图纸的时候，就要利用三维测量和去面模型的逆向工程对模型进行精密的仿制，而这样所得到的产品就是仿制品。
3.4损坏零件的修复
对于已经变形或者是磨损的零件，我们可以根据逆向工程系统，依据它的实际情况，利用CAD对已经变形或者是磨损的地方进行“补偿”，这样就可以把零件修复好了。
3.5进行数字模型检验
设计师可以利用三维扫描技术把CAD模型和需要扫描的模型进行比较，然后既能够很快的检验出零件的制造精度，这样对需要检测的零件的检测精度会非常的准确，而且可以很直观的看到自己想要看到的。
4.逆工程的仿形测量和误差补偿处理
仿形测量对于逆工程来说，是一个非常重要的一个环节，对于逆工程的过程中，设计师首先要对模型进行测量，而测量的数据是否准确，对CAD 模型的重构有着重要的影响，除此之外，测量的速度是否迅速也会硬性逆工程进行的速度，由此，我们不得不说仿形测量对于逆行工程有着重要的影响。仿形测量可以分为接触式和非接触式两种方式。所谓的接触式就是传统的测量方式。随着科技的发展，非接触式已经在很大程度上对曲面的形状和形貌的运用渐渐地广泛了，它相对于接触式的仿形测量，有很多的优点，也带来了很多的便利，不仅能够避免在进行测头半径补偿的时候遇到的麻烦，还能够高速的进行测量。进行测量的时候，不可避免的会出现误差，出现这种误差主要是设备本身有些误差，还有装夹出现误差，以及测量基准会有误差，处理这种误差的关键就是对测头半径进行补偿与修改。对于误差的处理的方法一方面就是进行小曲面的近似法，另一方面是利用B样条拟合法进行处理。B样条拟合法相对于小曲面近似法，有太多的优势了，不但可以减少工作量，测量的准确性高，而且它的适应性比较的强。
5.结束语
逆向工程已经在很多领域进行应用了，而且在汽车和摩托车领域里，它已经成为先进技术的有效手段，它的应用，不但在很大程度上缩短了产品开发所用的时间，而且还提高了生产的效率，创造更大的经济效益。
【参考文献】
[1]孙福辉.重构曲面的品质分析及其优化技术[J].重构曲面研究，2010（4）.
[2]许智钦.逆向工程技术三维激光扫描测量[J].逆向工程研究与分析，2012（9）.