快速反求工程及其在快速成形制造中的应用

探讨了反求工程在快速造型技术中的重要作用,并以缸盖为例,对反求工程中的测量方法作了分析,总结了与快速造型技术相匹配的数据测量的方法及建模技术。

1目的　探讨作为异物植入的修复假体的组织工程化替代物的制造方法。2方法　采用快速成形制造技术,利用组织工程材料诱导制造人体器官。3结果　实验表明,采用快速成形方法将具有生物学功能的组织工程材料制成支架,较之传统的植入替代物,具有更好的修复、重建效果。4结论　应用组织工程诱导制造的人工器官因能够适时降解并最终参与新陈代谢而将成为最理想的治疗手段。

组织工程材料的大段骨快速成形制造的要点在于采用骨组织工程材料,根据病人ct数据重构的骨结构三维功能梯度模型,通过数字喷射快速成形技术完成骨组织框架结构制造和生长因子复合,通过动物实验进入人体实验阶段。项目目标为修复人体大段骨缺损。为了实现用户化的大段骨制造和孔隙结构的仿生设计,项目首先结合骨解剖学ct图像的特点,开发了适合骨ct图象数据的三维几何重构软件,并在孔隙率梯度,预处理等五个方面具有特色。

介绍了一种最新的造型技术──快速原型制造技术的产生及其基本原理,说明了反求工程的结构及其关键技术:数据获取、数据处理、三维重构,并提出了反求工程的发展趋势。

以实际工程中的发动机缸盖零件为例,阐述了对于具有内型面零件进行反求制作的方法和re与cad复合建模技术。以硅橡胶翻制零件的内型面,将零件内型面硅橡胶模型的外表面应用逆向工程技术,获取零件内型面的三维cad模型,对零件其它特征进行常规三维cad建模,并将此cad模型与反求获得的曲面进行拼合即进行复合建模,从而获取零件的完整的cad模型。

本文探讨了反求工程在快速造型技术中的重要作用，对反求工程中常用的几种测量方法作了较全面分析和对比，并总结了与快速造型技术相匹配的测量数据处理的方法，提出了适用于快速造型技术的反求工程系统应具有的功能。

制造业已经历了以价格、质量为主的竞争时期,商业机遇响应速度逐渐成为现今企业竞争的第一要素。因而论述了快速原型制造技术和反求工程技术在产品快速开发中的应用和技术实现。

随着计算机和网络技术的发展以及信息高速公路的建设,反求工程技术(re)与快速原型制造技术(rpm)的结合也日趋紧密。反求工程可对快速原型制造的产品进行快速、准确的测量,找到设计的不足,而快速原型制造又为反求工程提供成品,以验证设计,这样二者集成后即形成一个快速的闭环设计制造系统,实现了产品的快速开发。对二者集成的关键技术(数据接口问题)进行研究分析,考虑到现接口文件stl格式的存在的种种弊端,提出一种由点云数据直接自适应分层的处理方法。不但可以避免表面网格化所带来的误差,而且无需借助中介的文件转换格式,也就提高了rpm的效率和精度。

提出了将两种先进制造技术(rpm/re)集成的方案,即将测量所得到的表面数据点云直接进行切片处理,根据切片数据提取产品的截面积轮廓信息,然后输出切片数据文件直接用于快速原型制造。

通过对快速成型技术原理的介绍和对国内外rp技术在人工骨制造过程中的研究现状及实际应用的描述。探讨快速成型技术(rp)在人工骨制造领域的应用价值。提出了此研究领域存在的问题和发展方向。证明快速成型技术在人工骨制造领域具有很好发展前景。

快速成型技术及其在铸造中的应用_二_快速成型技术在消失模铸造模具中的应用

阐述了快速逆向工程的概念及实现步骤,通过对目前技术上比较成熟的几种快速成型工艺的介绍,总结了快速成型技术的特点及其在快速逆向工程中的应用,最后提出了快速制造技术将向新型复合材料、高效低成本、高精度方向发展。

在反求工程和快速原型技术基础上,分析了基于反求工程和快速原型的快速零件/模具制造技术;采用unigraphics软件进行三维重建,得到三维实体模型,转化为快速原型制造所需要的stl表面模型,采用lom成形机制造出原型,与石膏型铸造工艺相结合,最终制造出金属零件/模具

对反求工程(re)与快速原型(rp)制造集成方法进行分类,分析各方法采取的技术路线,比较它们的优缺点。介绍快速原型制造和反求工程的基本原理,基于集成点的不同,对三种不同的集成方法进行详细分析和比较,为基于re/rp集成的快速产品设计开发方案的制定提供参考。

根据零件曲面复杂设计及概念设计中不可缺少的反求技术与快速成型技术的结合应用,介绍了atos测量系统的反求数据采集方法及三角域bezier曲面拟合技术,分析了在快速成型技术中反求数据的优化处理方式,进行了快速成型机的接口文件生成和实体成型加工(fdm)试验。

重点分析了快速原型制造技术(rpm)与反求工程(re)集成的几个关键技术，包括：产品模型数字化技术，数据处理和曲面重构技术，快速原型实现技术等，并分析了由这两种新技术集成的快速产品反求系统有待解决的问题，对其发展进行了展望。

介绍一种实用、低成本且适用于模具制造,基于数控仿形的反求工程应用系统。对该应用系统的原理、可行性、优越性及关键技术作了相关分析讨论。

从rp工艺维数与其运动控制维数之关系阐明rp工艺集成的原理，从不同rp工艺之互补性、机械结构和控制系统的共用性以及数据处理方面的共享性详细讨论了rp技术集成的方法和工业实现。

阐述反求工程在快速造型技术中所起的作用；目前反求工程在快速造型中常用的测量方法是三坐标测量仪法、激光三角形法、核磁共振（ｍｒｉ）和ｃｔ法、光栅法和自动断层扫描仪法；从测量原理、测量精度以及测量材料和范围等方面对测量方法作出分析和对比；总结在快速造型技术中所用的几种测量数据处理的方法，对比这些方法的原理、严谨及使用范围；提出适用于快速造型技术的反求工程系统所应具有的功能。

介绍了以反求工程为技术支撑的复杂曲面模具数控加工的基本原理和实现过程关键技术—样件表面数字化技术和曲面重构技术。综述了基于反求工程技术的复杂曲面模具制造过程中的应用现状及特点,并以其在鼠标模具制造中的应用,说明反求工程技术在复杂曲面模具的快速设计和加工制造中可缩短产品的研发周期,增强市场竞争力。

产品的设计和开发途径主要有两条:一是原创型设计,即从无到有,从创意到制作生产的过程;二是改进型设计,即在原有产品的基础上,进行适当改进和局部创新。一般来说,在产品造型设计过程中,除数量不多的全新概念设计外,绝大多数产品的造型设计与同类产品的设计有极大的相似性和继承性,希望对用做参考物的样品进行快速测量,

在rp领域,传统的三维几何实体表示方法只能包含实体模型的几何信息,不能包含相应的任何材料信息,因此,不能应用于多材料零件的建造。为实现多材料零件的建造,迫切需要一种新的更有效的并能表示多材料零件几何信息与材料信息的实体模型表示方法。为此,提出一种新的面向制造的基于材料边界的多材料实体表示算法,该算法采用材料id索引与材料区域标记相结合的方法表示多材料实体零件的几何属性与材料属性,实例仿真分析验证了该算法可以表示复合材料实体零件、功能梯度材料零件以及具有较为复杂多材料属性的多相理想材料实体零件,并且实体表面轮廓复杂度以及材料种类对该算法没有影响,理论上可以表示任意复杂的多材料实体零件。