摩托车大梁冲压模具逆向设计与制造
1 前言
随着目前摩托车行业产品开发周期的缩短，以实物模型为设计依据的逆向工程技术，作为摩托车三维设计制造系统的一个有机补充部分，在摩托车新品开发及改型中应运而生。作为一个集成的CAD/CAM逆向系统，它包括数字化系统、CAD数据处理系统和模具设计加工系统(图1，其中点划线包含部分为CAD/CAM逆向系统)。数字化技术主要是正确应用扫描工具，获取高质量的样件表面扫描点;据处理系统包括曲面重构、曲面分析;模具设计加工系统包括模具设计、模具CAM和模具的数控加工。
2 数字化方法
产品数字化是CAD/CAM逆向工程的关键技术之一。近十年来，随着传感技术、控制技术、图像处理和计算机视觉等相关技术的发展，出现了各种各样的样件表面几何数据的数字化获取方法。逆向工程采用的测量方法主要有4类。
3 逆向CAD/CAM数据处理系统
CAD/CAM逆向工程的另一个关键技术是对采集数据的处理和NC加工程序处理系统。作为产品开发制造的重要部分，它必须与主流三维设计系统完全集成，这样，逆向设计才能溶人整个产品开发流程中，不至于成为又一个"孤岛"。该系统主要有两种处理方式；
3.1 数字化/数据处理/NC集成系统
这个系统集成了扫描和NC程序的生成，如英国Renishaw公司的Tracecut系统和法国的Lemoine系统等这些系统采取接触扫描方法，通常并不进行曲面重建，只是对扫描的数据进行缩放、镜像、平移、旋转、偏置及凹凸转换等，并可将几个模型组合，进行剪切、叠加等操作。
该系统虽然不进行曲面重建，但NC加工程序的生成非常方便，加工方式由使用者定义，可采用相同或不同的扫描方式进行加工。也就是说，刀具路线、刀具尺寸、加工间距、加工速度、加工精度等并不取决于扫描参数:系统可粗加工编程，也可实现精加工编程。
该系统的缺点是精度较低，加工方法较单一，无法实现计算机辅助分析和产品资料积累，产品稍稍变化必须重新扫描和处理。但由于系统灵活、系统集成好，扫描与加工一体化，尤其是不需要曲面重构，从而大大节约了时间，适宜精度要求不高的中小型产品，目前在日用生活品的设计制造中应用日益广泛。
3.2 曲面重建CAD/CAM系统
产品曲面重建是根据扫描的产品空间离散点数据，应用计算机辅助几何设计的有关技术，建立产品的数字化CAD模型。其基本要求是保型性和快捷胜。保型性即重构后的曲面必须保证与实际零件的数据在误差范围内吻合;快捷性是曲面重构方便、快捷。该方法功能强大，除能实现第一种方法所有功能外，还能完成产品设计和改型产品分析、装配和加工等。缺点是曲面重建需要大量的时间。
在曲面重建中，目前主要采用SURFACE软件进行测量数据分割，并获得拟合的曲线，然后在UG中利用曲面和曲面分析来构建三维曲面，最后生成三维产品，进而设计模具。之后，利用CAD/CAM的分析模块分析产品成形过程，并修改模具，最后利用CAM模块确定加工方法，并模拟加工，通过后置处理，生成NC程序，控制数控机床进行加工。
