逆向工程是分析产品、设备或系统以了解其设计、构造或功能的过程。它涉及拆卸、检查和研究现有对象的组件和结构,以创建其详细的表示或模型。逆向工程的主要目标是提取有关某物如何工作或构建的有用信息或知识,而无需访问其原始设计文档或规范。
- 产品开发:了解竞争对手的产品或改进现有设计。
- 制造:重新创建过时或遗留的零件,改进制造流程或解决生产问题。
- 软件:分析和理解软件代码,创建可互操作的软件组件或开发安全漏洞补丁。
- 安全性:出于网络安全目的,识别硬件或软件系统中的漏洞或弱点。
- 取证:分析和重建涉及机械或电子系统的事故、故障或事件。
逆向工程涉及的关键步骤
- 获取对象
逆向工程的第一步是获取需要分析的对象或产品。这可以是物理设备、机械部件、电子电路、软件代码或任何其他有形或无形物品。
- 拆卸或解构
逆向工程师以物理或虚拟方式拆解对象,以访问其各个组件和内部结构。这可能涉及拆开机械部件、打开电子设备或检查软件代码。
- 分析和记录
拆卸对象后,逆向工程师会分析并记录其各种组件、材料、尺寸、连接和功能。他们可能会使用卡尺、显微镜、扫描仪或软件程序等工具来收集数据并创建详细文档。
- 了解设计和功能
逆向工程师试图了解被分析对象的设计原则、工程决策和功能。这涉及研究不同的组件如何相互作用以及它们如何为系统的整体运行做出贡献。
- 重建或复制
根据在分析阶段收集的信息,逆向工程师可以使用CAD软件、3D打印、电路设计工具或其他制造技术重建或复制对象。这允许他们创建原始对象的副本或修改版本。
产品设计中的逆向工程示例
竞争对手经常使用逆向工程来寻找他们可以适应的产品优势或可以改进的劣势。逆向工程还可用于查找丢失或不可用的信息,例如在修改他人的工作或跟踪罪犯的工作时。逆向工程还可用于将物理模型或原型数字化为计算机辅助设计 (CAD) 文件。现代设计软件通常内置逆向工程功能来实现此目的。
如何从 3D 扫描对产品设计进行逆向工程
有时,分析现有产品或结构以创建类似产品是必要或有益的。逆向工程可以解决问题,改进当前模型,甚至分析竞争对手的模型以构建类似的产品。产品设计中的逆向工程从成品开始,然后对其进行解构,以更好地设计类似的产品。
轻松进行3D扫描逆向工程
从3D扫描到CAD的工作流程支持工程师应对逆向工程的挑战,例如改进或重新创建没有设计文档的现有对象。在对物体进行3D扫描进行逆向工程后,可以使用STL或OBJ等格式将文件直接导入到3D CAD软件中。
但是,需要注意的是,3D扫描仪输出的不是现成的模型,而是点云或多边形网格数据。因此,必须在 CAD 软件中对 3D 扫描数据进行进一步建模。
西门子的软件允许您将扫描数据作为小平面导入,因此无需映射曲面、创建实体或手动创建形状。
扫描到 CAD
从3D扫描到CAD的工作流程不仅仅是“按下一个按钮”,逆向工程还需要高素质工程师的技能。
持续的技术改进大幅减少了设计工程师为生产用于传统制造或 3D 打印的高质量 3D CAD 模型而需要投资的手动工作。如今,作为 3D 扫描到 CAD 工作流程的一部分的 3D CAD 软件将扫描数据导入为刻面,因此无需映射曲面、创建实体或进行任何其他手动形状创建。
3D扫描3D网格
3D扫描仪可以扫描各种形状和大小的物体。专用传感器从多个角度扫描物体,并将物体转换为 3D 网格。
有几种3D扫描技术:
- 结构光3D扫描
- 激光三角测量3D扫描
- 激光脉冲3D扫描
- 基于接触的3D扫描
- 摄影 测量
质量控制是设计过程的一部分
质量管理应始终是设计过程的一部分。为了满足对高质量设计和 CAD 模型数字化日益增长的需求,将 3D 扫描扫描到 CAD 对于更快地将产品推向市场至关重要。随着质量要求和流程变得越来越复杂,对扫描零件进行建模变得越来越具有挑战性。
3D扫描可以准确地显示真实物体,包括缺陷。作为 3D 建模过程的一部分,扫描的零件会被检查,并且可以生成颜色偏差图以检测翘曲或缺失的零件。
此外,用于逆向工程的 3D CAD 软件允许您比较不同扫描零件是否具有正确的尺寸,或者您可以比较两台相似机器的调整以确定是否存在要校正的对齐差异。
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