摘要：采用意大利COORD3 公司的AERS 三坐標(biāo)測量機(jī)采集數(shù)據(jù)，利用英國DELCAM 公司的CopyCAD 軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，導(dǎo)入中國北航- 海爾的CAXA 制造工程師軟件系統(tǒng)重構(gòu)曲面，并生成NC 程序，從而實(shí)現(xiàn)零件的快速制造.
關(guān)鍵詞：逆向工程；曲面重構(gòu)；CAXA；快速制造
1 引言
美國等發(fā)達(dá)國家把敏捷制造技術(shù)列為21 世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的策略，也逐漸得到世界上其他國家的普遍重視. 作為敏捷制造技術(shù)重要分支的逆向工程技術(shù)為快速設(shè)計和制造提供了很好的支持，它已經(jīng)成為制造業(yè)信息傳遞的重要而簡潔的途徑之一. 逆向工程技術(shù)在加快產(chǎn)品開發(fā)速度、降低成本以及借鑒和吸收現(xiàn)代高新技術(shù)成果方面越來越顯示出強(qiáng)大的威力，已經(jīng)成為人們實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品概念設(shè)計與復(fù)雜設(shè)計的有力武器.
逆向工程技術(shù)主要包括采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、造型以及加工制造等幾個步驟. 其中造型是逆向工程的關(guān)鍵技術(shù). 由于逆向工程技術(shù)源于美國等發(fā)達(dá)國家，其造型軟件習(xí)慣上都是用美國Imageware 公司的Surfacer、PTC 公司的Pro / E、EDS 公司的UG/PointCloud，法國Matra 公司的Strim 100，英國Del-CAM 公司的CopyCAD、Renishaw 公司的Trace 等.
這些國外原版的CAD/ CAM 應(yīng)用軟件價格昂貴、語言交流存在障礙、后續(xù)服務(wù)不到位、人員培訓(xùn)不足、技術(shù)問題溝通不便，且與我國工程設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)、作圖方法和工程習(xí)慣有所不同，給我國企業(yè)的工程技術(shù)人員開發(fā)和應(yīng)用帶來極大的不便.
本人經(jīng)過長期的調(diào)研和實(shí)踐，采用中國北航-海爾的CAXA 制造工程師軟件（ 以下簡稱CAXA）重構(gòu)曲面，并生成NC 程序，能較好地完成零件的造型，且易掌握.
CAXA 是北航海爾軟件有限公司和青島海爾集團(tuán)研制推出的，它的造型方法分為三大類，即線架、曲面和實(shí)體. 這三類造型方法各有特色，可以獨(dú)立造型，也可以混合造型，并提供了十二種數(shù)控加工刀具軌跡生成方法，形成強(qiáng)大、實(shí)用的加工編程能力，足以對付平面和各種復(fù)雜曲面的加工，只要由三軸銑加工出來的曲面，CAXA 都能進(jìn)行刀具軌跡生成并自動生成數(shù)控加工的NC 代碼，從而在數(shù)控機(jī)床上直接進(jìn)行切削加工.
本文以一塑料殼體外表面的逆向工程設(shè)計、制造為例，采用意大利COORD3 公司AERS 三坐標(biāo)測量機(jī)采集數(shù)據(jù)，利用英國DELCAM 公司的CopyCAD軟件系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)，導(dǎo)入中國北航- 海爾的CAXA重構(gòu)曲面，并生成NC 程序，從而實(shí)現(xiàn)零件的快速制造.
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2 逆向工程及其流程
逆向工程的流程通常是首先利用3D 數(shù)字化測量儀器準(zhǔn)確、快速地測量出現(xiàn)有工件（樣品或模型）的輪廓坐標(biāo)，再通過各種軟件對曲面進(jìn)行建構(gòu)、編輯、修改，傳至CAM 系統(tǒng)，生成NC 程序，最后送至CNC 加工機(jī)床制作所需模具，或送到快速成型機(jī)（Rapid Prototyping）將樣品模型制作出來. 其工藝流程如圖1 所示.
其中，三維數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)處理、曲面重構(gòu)是逆向工程的三大關(guān)鍵技術(shù). 本文也主要圍繞這三個方面來分析.
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