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18566398802三維掃描儀的應用
在傳統的工業設計中,要生產一件產品,首先要由設計師提供外觀圖紙,然后由工廠的老師傅或技師用黏土將產品形狀用手捏出來,再以土法煉鋼的方式制作出造型近似的模具,其中的過程十分復雜而且無法產生CAD/CAM(計算機輔助設計制造)所需的數據。 現在只需使用三維掃描儀就可以輕松復制產品。
為了解決以上問題,逆向工程技術由此產生。
據業內人士介紹,只要一臺三維掃描儀或者三坐標測量儀,就可以對物體的表面進行全面的3D掃描或測量?,F如今,一臺先進的3D掃描儀可以以每秒數十萬個點的掃描速率獲得物體表面的三維點數據,再利用逆向工程軟件對數據進行整理、編輯,獲取所需的三維特征曲線,最終得出可以準確表達物體外形的數學模型。工程師在此基礎上,根據需要把模型進行簡單的修改和調整,傳到一般的計算機輔助設計系統,再由數控機床加工出精度很高的模具。
很多以往無法獲得的物體外形數據,或者需要耗費大量時間、精力才能完成的模具制造過程,通過逆向工程技術都可以變得簡單、快速而精確。如今,從機車零件、運動器材、醫療輔具等工業產品的精密設計加工,到人頭像、人造腿骨、齒模等復雜曲面的準確測量,這一技術都得到了廣泛的應用。
作為中國引進與使用三維數字化技術最早的地區之一,珠江三角洲一帶的小廠、小作坊中的普通工人每人掌握一到兩種三維數字化軟件絕對不是什么新鮮事?!鄙綎|科技大學機械電子工程學院副院長鐘佩思教授說,這些廠家通過應用三維數字化技術,以極低的成本模仿主流品牌產品的外觀或功能,從而可以快速占領需求正旺的中低端市場。
3D技術的革新和運用,如果只是被一些企業用來提高外圍模仿能力,那絕對是大材小用了。事實上,三維掃描儀已經成為現代產業的基礎性工具,在研發創新中發揮著不可取代的作用。
去年國慶60周年慶典上,中國空軍的王牌“空警2000”預警機閃亮登場,贏得一片喝彩。其實,早在上世紀60年代末,我國就曾開展預警機研制,但因解決不了關鍵的技術問題而中途夭折。2001年,三維數字化技術被引進預警機研制流程中,科技人員通過采用三維數字化設計,以電子樣機代替物理樣機,在看不見的電磁頻譜空間,完成了電磁兼容性控制,一舉突破技術瓶頸,推動了我國預警機技術的發展。
“空警2000”的成功研制只是三維數字化技術在國家重點項目領域成功應用的一例。中國工程院院士、“863”計劃先進制造與自動化領域專家委員會主任孫家廣認為,現代產品的創新設計離不開三維CAD,因為只有三維CAD才能進行結構設計、強度設計、外形設計以及優化設計等,從某種意義上說,沒有三維CAD就沒有創新設計。
國家制造業信息化科技工程專家組組長、全國3D大賽組委會副主任楊海成教授把三維數字化技術形容為信息化條件下新“工程師語言”。他表示,制造業是我國國民經濟的主要支柱。三維CAD/CAM軟件是制造業提升產品創新能力的關鍵支撐性軟件,應用三維CAD/CAM技術,可以大大縮短設計周期,降低研發成本,提高研發質量,設計與加工復雜曲面,是航空航天、裝備、汽車、造船、電子、消費品、模具等制造行業的企業應對經濟危機挑戰,滿足客戶個性化需求的必備工具軟件。如果沒有三維數字化技術與人才,產品創新、產業升級將無從做起,提升中國制造業水平就成了一句空話。
國內三維技術的發展仍需加強,相比國外技術,如日本柯尼卡美能達三維掃描儀等,其技術先進于我國,為了促進我國發展,技術創新仍是目前面臨的問題