宋青山　吳世成

摘 要：伴隨著現(xiàn)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，智能化的制造技術(shù)已經(jīng)逐漸成為了現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的重要發(fā)展趨勢(shì)，數(shù)字化的設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)化定制、系統(tǒng)化制造等等，都被運(yùn)用到機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，并且在這當(dāng)中融入了輔助制造以及輔助設(shè)計(jì)等，而這些都需要掌握熟練的基本功，然而這樣一種熟練的工種卻被現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)工程師所取代，逆向的工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)在此時(shí)映入人們的視野當(dāng)中，并且在機(jī)械的生產(chǎn)和制造當(dāng)中起到非常重要的作用。由此，本文針對(duì)“逆向工程的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法分析”作為研究對(duì)象，為逆向工程在機(jī)械制造當(dāng)中的運(yùn)用指明方向。

關(guān)鍵詞：逆向工程;機(jī)械產(chǎn)品;設(shè)計(jì)方法

一、逆向工程技術(shù)的基本概況

1.1逆向工程技術(shù)的主要內(nèi)容

逆向工程（又名反向工程，Reverse Engineering-RE），是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的一種描述。逆向工程技術(shù)作為現(xiàn)當(dāng)代社會(huì)發(fā)展當(dāng)中比較先進(jìn)的一種特殊的設(shè)計(jì)方法，主要是運(yùn)用基本的測(cè)量以及工程分析手段，從實(shí)物的樣品當(dāng)中獲得必要的數(shù)字化模型數(shù)據(jù)，并且能夠依據(jù)所獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，構(gòu)建出同一類(lèi)產(chǎn)品這樣一種設(shè)計(jì)方法。作為一種具有反向推理、挖掘以及優(yōu)化的重要過(guò)程，不管是從實(shí)物模型還是電子模型都能夠進(jìn)行反向思考，展現(xiàn)了較為先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念以及制造理念，并且在逆向過(guò)程當(dāng)中得到運(yùn)用，這對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)以及科技的發(fā)展都具有非常重要的作用。

1.2逆向工程技術(shù)的分類(lèi)及特點(diǎn)

首先，形狀反求又被人們稱(chēng)之為幾何反求，主要值得是運(yùn)用從實(shí)物的樣品當(dāng)中，對(duì)其表面獲取的相關(guān)數(shù)字化的內(nèi)容進(jìn)行有效分析，然后在依據(jù)這些信息反求出現(xiàn)實(shí)物體樣品大概的CAD模型，之后，在運(yùn)用三維掃描技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)的樣品進(jìn)行精確化和高速度的掃描，獲取更為精確的數(shù)據(jù)，然后對(duì)這些所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的瑰麗并予以處理，依據(jù)實(shí)物樣品當(dāng)中的數(shù)據(jù)要求，運(yùn)用專(zhuān)業(yè)化的軟件，將這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入CAD這一模型當(dāng)中予以重構(gòu)，這樣就能夠獲取三維樣品實(shí)物模型，最后對(duì)這些模型進(jìn)行深入加工和制作，生產(chǎn)處全新的產(chǎn)品。

其次，工藝反求與材料反求有些類(lèi)似，依據(jù)實(shí)物樣品所表現(xiàn)出來(lái)的工藝造型以及運(yùn)用相關(guān)材料進(jìn)行反向推理，然后在運(yùn)用所獲取到的相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)工藝當(dāng)中所使用的材料以及設(shè)計(jì)內(nèi)容，進(jìn)行后期的加工與制作，最終獲得良好的產(chǎn)品工藝技術(shù)以及制作方法。這樣一種常用的物品修復(fù)功能，能夠進(jìn)行更深入的分析。例如：在針對(duì)歷史文物的修復(fù)過(guò)程當(dāng)中，就可以采用逆向工程當(dāng)中的材料反求以及工藝反求技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行掃描和測(cè)量，將所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行重構(gòu)，然后在依據(jù)材料反求技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)，使其能夠重獲當(dāng)初的樣貌。

二、逆向工程的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法具體應(yīng)用

2.1逆向工程技術(shù)在模具制作過(guò)程當(dāng)中的運(yùn)用

在傳統(tǒng)的模具制作過(guò)程當(dāng)中，大多是針對(duì)特定的模型經(jīng)過(guò)反復(fù)的修復(fù)、加工以及實(shí)驗(yàn)之后，才能夠最終確定出來(lái)，但是，在這一發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，大多會(huì)消耗很大的人力、物力和材料。逆向的工程技術(shù)可以在模具制作當(dāng)中具有非常大的優(yōu)勢(shì)。首先，可以運(yùn)用于模具相符合的內(nèi)容對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，依據(jù)所獲取的數(shù)據(jù)構(gòu)建形成特定的生產(chǎn)工序，這樣就可以依據(jù)模具快速的生產(chǎn)處與設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)相符合的一些模具。除此之外，還可以運(yùn)用逆向工程技術(shù)，對(duì)現(xiàn)實(shí)的樣品進(jìn)行更為精細(xì)化的分析，然后在采用反求技術(shù)構(gòu)建形成CAD三維立體模型，這樣就能夠在一定程度之上不斷減少模具在后期制作過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的誤差，促使模具的制作更加的精準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，逆向工程技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品后期的改型設(shè)計(jì)方面具有非常重要的作用。

2.2逆向工程技術(shù)在磨損零件修復(fù)及還原方面的運(yùn)用

不管是進(jìn)行生產(chǎn)加工的企業(yè)還是制造型的企業(yè)，零件在使用過(guò)程當(dāng)中都會(huì)呈現(xiàn)出磨損或者損壞的情況，這是不可避免的，特別是一些大型的企業(yè)當(dāng)中，生產(chǎn)設(shè)備當(dāng)中所表現(xiàn)的精細(xì)化的零件，這些零件大多需要通過(guò)專(zhuān)門(mén)定制，并且對(duì)相應(yīng)的尺寸、規(guī)格要求都具有非常嚴(yán)格的要求。在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，需要消耗過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間。運(yùn)用逆向工程技術(shù)能夠進(jìn)一步提升這些零件后期的生產(chǎn)與加工所呈現(xiàn)的速度以及精確度，不斷降低零件的損耗率。運(yùn)用改性技術(shù)針對(duì)零件的損害程度進(jìn)行數(shù)據(jù)化的分析，從中提取相應(yīng)的參數(shù)以及表現(xiàn)特征，然后在依據(jù)所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)零件損壞部分進(jìn)行完善和修補(bǔ)。逆向工程技術(shù)還可以運(yùn)用這樣一種分析能力對(duì)零件所表現(xiàn)出來(lái)的磨損程度，損害因素等進(jìn)行有效的剖析，減少零件生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的誤差，提升零件后期的整體加工質(zhì)量。

2.3逆向工程技術(shù)在產(chǎn)品仿制當(dāng)中的運(yùn)用

在現(xiàn)當(dāng)代的社會(huì)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，逆向工程技術(shù)主要是對(duì)一些產(chǎn)品的復(fù)制和仿制等方面的運(yùn)用非常的廣泛，特別是在產(chǎn)品的外觀造型設(shè)計(jì)表現(xiàn)方面。合理的運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)能夠更有效的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行掃描，然后在運(yùn)用所獲得的數(shù)據(jù)建立起實(shí)物3D模型，這樣就可以對(duì)后期想要復(fù)制、仿制的內(nèi)容進(jìn)行修改。最后，運(yùn)用3D打印這樣一種特殊的技術(shù)表現(xiàn)手法，對(duì)最終修改過(guò)的物體造型進(jìn)行制作。通過(guò)運(yùn)用NC加工能夠更為快速的制造出與起初所設(shè)定的模具相符合的內(nèi)容，然后在經(jīng)過(guò)注塑獲取最后所需要的一些產(chǎn)品。這一技術(shù)在后期的制作過(guò)程當(dāng)中，運(yùn)用數(shù)字化的技術(shù)，進(jìn)一步提升了模型制作的精確度，在后期的生產(chǎn)與發(fā)展過(guò)程當(dāng)中被我國(guó)的許多生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)用，成為了產(chǎn)品大批量生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中常用的一種模式。

2.4逆向工程技術(shù)在藝術(shù)品復(fù)制當(dāng)中的運(yùn)用

對(duì)于藝術(shù)品的制作以及設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，是一種非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳎貏e是針對(duì)一些有價(jià)值的并且是非常優(yōu)秀的藝術(shù)作品的仿制與生產(chǎn)，在一些考古文物后期的仿制以及修復(fù)當(dāng)中都會(huì)運(yùn)用到這樣一種特殊的技術(shù)表現(xiàn)。例如：在一些工藝品的生產(chǎn)與加工過(guò)程當(dāng)中，現(xiàn)實(shí)通過(guò)優(yōu)秀的藝術(shù)品制作者進(jìn)行設(shè)計(jì)，制作出非常精美的藝術(shù)作品，然后在借助這一技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析以及模具的制作，最后在依據(jù)這些所制作出來(lái)的模具生產(chǎn)處非常精美的工藝品，這樣不僅僅能夠進(jìn)一步提升工藝品的整體質(zhì)量，而且還能夠提升生產(chǎn)效率，運(yùn)用企業(yè)來(lái)進(jìn)一步降低成本。

結(jié)論：

綜上所述，逆向工程技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)用性以及創(chuàng)新性特點(diǎn)，是一項(xiàng)綜合性非常強(qiáng)的技術(shù)表現(xiàn)，在許多領(lǐng)域當(dāng)中的運(yùn)用都非常的廣泛。將逆向工程技術(shù)有效的運(yùn)用到機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，不僅僅能夠更大程度的提升機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，而且還能夠不斷降低生產(chǎn)成本，特別是對(duì)一些專(zhuān)業(yè)化定制產(chǎn)品的加工企業(yè)來(lái)說(shuō)，這樣一種技術(shù)表現(xiàn)具有非常重要的作用，也能夠進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)更為快速的發(fā)展，促使我國(guó)的數(shù)字化技術(shù)逐漸邁向一個(gè)新的高度。

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作者簡(jiǎn)介：第一作者：宋青山（1985.02-），男，籍貫：黑龍江省哈爾濱市，上海工程技術(shù)大學(xué)，職稱(chēng)：專(zhuān)業(yè)技術(shù)十二級(jí)。