2022年4月8日晚7點(diǎn)，華南檢測中心超精密量測團(tuán)隊(duì)，分享關(guān)于電腦輔助驗(yàn)證CAV檢測、三維掃描、逆向抄數(shù)工程案例，本文作為課程筆記心得，拋磚引玉，期待深度的行業(yè)技術(shù)交流合作。

筆記主要介紹CAV實(shí)驗(yàn)室的兩大工程服務(wù)，電腦輔助驗(yàn)證CAV測量服務(wù)，和RE逆向工程三維CAD模型重建服務(wù)。

電腦輔助驗(yàn)證CAV測量服務(wù)
電腦輔助驗(yàn)證CAV測量，Computer Aided Vertification，主要利用專業(yè)CAV檢測軟件，通過掃描得到的實(shí)際3D輪廓數(shù)據(jù)，與理論3D圖檔、CAD圖檔對比，獲得實(shí)際數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的偏差。

電腦輔助驗(yàn)證CAV檢測優(yōu)勢
電腦輔助驗(yàn)證CAV檢測，所用三維掃描技術(shù)，相對傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測量而言，優(yōu)勢很多：

首先可視化效果：利用不同色彩，提供誤差彩圖，視覺上直觀間接，結(jié)果一目了然。

其次敏捷：AV全尺寸測量，對場地?zé)o要求，可下廠現(xiàn)場測量，對測量行程無限制，從毫米到十米，均可測量，而且?guī)酌腌娂纯傻玫桨偃f級、千萬級的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，能快速獲得產(chǎn)品曲面形貌觀察結(jié)果，補(bǔ)充常規(guī)尺寸測量，在曲面測量上的短板。

最重要的是CAV檢測，3D檢視軟件，可共享使用，方便分享交流，提升研發(fā)效率。

CAV掃描測量方法分類
CAV掃描測量方法主要分接觸式掃描、非接觸式掃描。接觸式掃描有觸發(fā)式和連續(xù)掃描式。

但是接觸式，對樣件表面有輕微破壞影響?，F(xiàn)在精密加工制造，精度管控的主流測量方法為非接觸式掃描。

非接觸式掃描又分光學(xué)式非接觸掃描、非光學(xué)式接觸掃描。

光學(xué)式非接觸掃描，常見的方法有三角法、結(jié)構(gòu)光法、激光干涉法、計(jì)算機(jī)視覺法。

非光學(xué)式非接觸掃描，常見于微米納米級測量需求，所用方法有CT測量法、層切法、超聲波法、MRI測量法等。

詳細(xì)的測量方法，將在后續(xù)的文章中更新。

RE逆向工程三維CAD模型重建服務(wù)
RE逆向工程，Rerverse Engineering，反求工程，反向工程，將產(chǎn)品樣件轉(zhuǎn)化為CAD模型相關(guān)數(shù)字化技術(shù)，和幾何模型重建技術(shù)的總稱。

逆向工程，并非只是復(fù)制的工具，在當(dāng)下疫情后的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，需要不斷創(chuàng)新、開發(fā)的趨勢浪潮，逆向工程，是正向設(shè)計(jì)工程中不可缺少的快速研發(fā)工具。

逆向工程主要工作流程，先對實(shí)物原型進(jìn)行數(shù)字化測量，通過對產(chǎn)品的輪廓掃描，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)物表面數(shù)字化，通過專業(yè)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化接口，獲得三維模型重建，利用CATIA,UG,Pro/E等工業(yè)軟件，或?qū)I(yè)的逆向軟件繪制CAD模型，對系統(tǒng)優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)，重建三維CAD模型，達(dá)到逆向工程分析的初步目標(biāo)。

三維CAD模型重建兩大重要因素
在這里提到三維CAD模型重建，在逆向工程中最關(guān)鍵、最具難度的一個環(huán)節(jié)，工作量大，技術(shù)性要求高，如何準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)模型重建，國內(nèi)外行業(yè)學(xué)者一致認(rèn)為，完成三維CAD模型重建的重要因素有兩個，一個逆向工程軟件，另一個是人，有經(jīng)驗(yàn)的、有技術(shù)、有想法的人。

如何進(jìn)行三維CAD模型重建
首先點(diǎn)云處理，提取特征點(diǎn)云，建立特征曲線，再選擇適當(dāng)方法建立曲面模型，包括曲面光順性檢查、曲面連續(xù)性檢查、曲面與點(diǎn)云誤差檢查，滿足上述要求，再生成實(shí)體。

在這個過程中常用的逆向?qū)I(yè)軟件有Imageware、CopyCAD、Geomagic等軟件。

最為著名的逆向工程軟件Imageware，作為UG專門的逆向設(shè)計(jì)模塊，測量數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)大，曲面造型和誤差檢測功能也非常強(qiáng)大。

其次是來自英國DELCAM公司的逆向工程軟件CopyCAD，首家融合Tribrid Modeling三角形、曲面和實(shí)體三合一造型技術(shù)，創(chuàng)造性引入逆向分析、正向分析混合設(shè)計(jì)理念，也成為行業(yè)內(nèi)專業(yè)化逆向逆向混合設(shè)計(jì)的CAD系統(tǒng)。

最后是由兩款逆向軟件Geomagic Studio和RapidForm集合的專業(yè)逆向軟件，Geomagic Design X，能很好地直接處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)，將所有逆向過程參數(shù)轉(zhuǎn)換到CAD軟件中，可實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的逆向設(shè)計(jì)。

逆向工程技術(shù)，專業(yè)性很強(qiáng)，每個過程都需要專業(yè)人才、經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師。
特別是三維模型重建對工程師的要求更高，不僅了解產(chǎn)品特點(diǎn)、制造工藝，同時熟練使用CAD軟件、逆向 造型軟件，還要非常熟悉上游的測量設(shè)備、實(shí)際操作測量過程、掌握數(shù)據(jù)特點(diǎn)，另外還需要熟悉下游的制造工作、加工設(shè)備、制造流程等工程經(jīng)驗(yàn)。

逆向工程需要工程師有很好的設(shè)計(jì)思想，明確二次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，找準(zhǔn)原設(shè)計(jì)的根本，有利于尋求關(guān)鍵技術(shù)，且不斷確立個人的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念。