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CAV检测+三维扫描+逆向抄数工程案例
发布日期：2022-05-29 14:29:55 访问次数：2849
2022年4月8日晚7点，华南检测中心超精密量测团队，分享关于电脑辅助验证CAV检测、三维扫描、逆向抄数工程案例，本文作为课程笔记心得，抛砖引玉，期待深度的行业技术交流合作。
笔记主要介绍CAV实验室的两大工程服务，电脑辅助验证CAV测量服务，和RE逆向工程三维CAD模型重建服务。
电脑辅助验证CAV测量，Computer Aided Vertification，主要利用专业CAV检测软件，通过扫描得到的实际3D轮廓数据，与理论3D图档、CAD图档对比，获得实际数据与理论数据的偏差。
电脑辅助验证CAV检测优势
电脑辅助验证CAV检测，所用三维扫描技术，相对传统的三坐标测量而言，优势很多：
首先可视化效果：利用不同色彩，提供误差彩图，视觉上直观间接，结果一目了然。
其次敏捷：AV全尺寸测量，对场地无要求，可下厂现场测量，对测量行程无限制，从毫米到十米，均可测量，而且几秒钟即可得到百万级、千万级的点云数据，能快速获得产品曲面形貌观察结果，补充常规尺寸测量，在曲面测量上的短板。
最重要的是CAV检测，3D检视软件，可共享使用，方便分享交流，提升研发效率。
CAV扫描测量方法分类
CAV扫描测量方法主要分接触式扫描、非接触式扫描。接触式扫描有触发式和连续扫描式。
但是接触式，对样件表面有轻微破坏影响。现在精密加工制造，精度管控的主流测量方法为非接触式扫描。
非接触式扫描又分光学式非接触扫描、非光学式接触扫描。
光学式非接触扫描，常见的方法有三角法、结构光法、激光干涉法、计算机视觉法。
非光学式非接触扫描，常见于微米纳米级测量需求，所用方法有CT测量法、层切法、超声波法、MRI测量法等。
详细的测量方法，将在后续的文章中更新。
RE逆向工程，Rerverse Engineering，反求工程，反向工程，将产品样件转化为CAD模型相关数字化技术，和几何模型重建技术的总称。
逆向工程，并非只是复制的工具，在当下疫情后的产品设计，需要不断创新、开发的趋势浪潮，逆向工程，是正向设计工程中不可缺少的快速研发工具。
逆向工程主要工作流程，先对实物原型进行数字化测量，通过对产品的轮廓扫描，实现产品实物表面数字化，通过专业的数据转化接口，获得三维模型重建，利用CATIA,UG,Pro/E等工业软件，或专业的逆向软件绘制CAD模型，对系统优化创新设计，重建三维CAD模型，达到逆向工程分析的初步目标。
三维CAD模型重建两大重要因素
在这里提到三维CAD模型重建，在逆向工程中最关键、最具难度的一个环节，工作量大，技术性要求高，如何准确实现模型重建，国内外行业学者一致认为，完成三维CAD模型重建的重要因素有两个，一个逆向工程软件，另一个是人，有经验的、有技术、有想法的人。
如何进行三维CAD模型重建
首先点云处理，提取特征点云，建立特征曲线，再选择适当方法建立曲面模型，包括曲面光顺性检查、曲面连续性检查、曲面与点云误差检查，满足上述要求，再生成实体。
在这个过程中常用的逆向专业软件有Imageware、CopyCAD、Geomagic等软件。
最为著名的逆向工程软件Imageware，作为UG专门的逆向设计模块，测量数据处理功能强大，曲面造型和误差检测功能也非常强大。
其次是来自英国DELCAM公司的逆向工程软件CopyCAD，首家融合Tribrid Modeling三角形、曲面和实体三合一造型技术，创造性引入逆向分析、正向分析混合设计理念，也成为行业内专业化逆向逆向混合设计的CAD系统。
最后是由两款逆向软件Geomagic Studio和RapidForm集合的专业逆向软件，Geomagic Design X，能很好地直接处理点云数据，将所有逆向过程参数转换到CAD软件中，可实现参数化的逆向设计。
逆向工程技术，专业性很强，每个过程都需要专业人才、经验丰富的工程师。
特别是三维模型重建对工程师的要求更高，不仅了解产品特点、制造工艺，同时熟练使用CAD软件、逆向 造型软件，还要非常熟悉上游的测量设备、实际操作测量过程、掌握数据特点，另外还需要熟悉下游的制造工作、加工设备、制造流程等工程经验。
逆向工程需要工程师有很好的设计思想，明确二次设计的关键点，产品设计理念，找准原设计的根本，有利于寻求关键技术，且不断确立个人的创新设计理念。
笔记主要介绍CAV实验室的两大工程服务，电脑辅助验证CAV测量服务，和RE逆向工程三维CAD模型重建服务。
电脑辅助验证CAV测量，Computer Aided Vertification，主要利用专业CAV检测软件，通过扫描得到的实际3D轮廓数据，与理论3D图档、CAD图档对比，获得实际数据与理论数据的偏差。
电脑辅助验证CAV检测优势
电脑辅助验证CAV检测，所用三维扫描技术，相对传统的三坐标测量而言，优势很多：
首先可视化效果：利用不同色彩，提供误差彩图，视觉上直观间接，结果一目了然。
其次敏捷：AV全尺寸测量，对场地无要求，可下厂现场测量，对测量行程无限制，从毫米到十米，均可测量，而且几秒钟即可得到百万级、千万级的点云数据，能快速获得产品曲面形貌观察结果，补充常规尺寸测量，在曲面测量上的短板。
最重要的是CAV检测，3D检视软件，可共享使用，方便分享交流，提升研发效率。
CAV扫描测量方法分类
CAV扫描测量方法主要分接触式扫描、非接触式扫描。接触式扫描有触发式和连续扫描式。
但是接触式，对样件表面有轻微破坏影响。现在精密加工制造，精度管控的主流测量方法为非接触式扫描。
非接触式扫描又分光学式非接触扫描、非光学式接触扫描。
光学式非接触扫描，常见的方法有三角法、结构光法、激光干涉法、计算机视觉法。
非光学式非接触扫描，常见于微米纳米级测量需求，所用方法有CT测量法、层切法、超声波法、MRI测量法等。
详细的测量方法，将在后续的文章中更新。
RE逆向工程，Rerverse Engineering，反求工程，反向工程，将产品样件转化为CAD模型相关数字化技术，和几何模型重建技术的总称。
逆向工程，并非只是复制的工具，在当下疫情后的产品设计，需要不断创新、开发的趋势浪潮，逆向工程，是正向设计工程中不可缺少的快速研发工具。
逆向工程主要工作流程，先对实物原型进行数字化测量，通过对产品的轮廓扫描，实现产品实物表面数字化，通过专业的数据转化接口，获得三维模型重建，利用CATIA,UG,Pro/E等工业软件，或专业的逆向软件绘制CAD模型，对系统优化创新设计，重建三维CAD模型，达到逆向工程分析的初步目标。
三维CAD模型重建两大重要因素
在这里提到三维CAD模型重建，在逆向工程中最关键、最具难度的一个环节，工作量大，技术性要求高，如何准确实现模型重建，国内外行业学者一致认为，完成三维CAD模型重建的重要因素有两个，一个逆向工程软件，另一个是人，有经验的、有技术、有想法的人。
如何进行三维CAD模型重建
首先点云处理，提取特征点云，建立特征曲线，再选择适当方法建立曲面模型，包括曲面光顺性检查、曲面连续性检查、曲面与点云误差检查，满足上述要求，再生成实体。
在这个过程中常用的逆向专业软件有Imageware、CopyCAD、Geomagic等软件。
最为著名的逆向工程软件Imageware，作为UG专门的逆向设计模块，测量数据处理功能强大，曲面造型和误差检测功能也非常强大。
其次是来自英国DELCAM公司的逆向工程软件CopyCAD，首家融合Tribrid Modeling三角形、曲面和实体三合一造型技术，创造性引入逆向分析、正向分析混合设计理念，也成为行业内专业化逆向逆向混合设计的CAD系统。
最后是由两款逆向软件Geomagic Studio和RapidForm集合的专业逆向软件，Geomagic Design X，能很好地直接处理点云数据，将所有逆向过程参数转换到CAD软件中，可实现参数化的逆向设计。
逆向工程技术，专业性很强，每个过程都需要专业人才、经验丰富的工程师。
特别是三维模型重建对工程师的要求更高，不仅了解产品特点、制造工艺，同时熟练使用CAD软件、逆向 造型软件，还要非常熟悉上游的测量设备、实际操作测量过程、掌握数据特点，另外还需要熟悉下游的制造工作、加工设备、制造流程等工程经验。
逆向工程需要工程师有很好的设计思想，明确二次设计的关键点，产品设计理念，找准原设计的根本，有利于寻求关键技术，且不断确立个人的创新设计理念。
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