Diseño hacia adelante y diseño inverso

Tradicionalmente, el desarrollo de productos industriales sigue un estricto proceso de I+D, que comienza con la determinación de los indicadores esperados de funciones y especificaciones, concibe los requisitos para los componentes del producto y luego completa el diseño y fabricación de cada componente, inspecciona el ensamblaje de los componentes y inspeccionar el montaje y funcionamiento de la máquina. Pruebas y otros procedimientos. Cada pieza conserva sus dibujos de diseño originales, que se han guardado en gran medida como archivos de dibujo CAD. El procesamiento de cada componente también incluye los llamados dibujos de órdenes de trabajo. Los archivos de procesamiento CNC para componentes de formas complejas se generan y guardan mediante el software CAM. El cumplimiento dimensional de cada componente se registra en el informe de inspección de control de calidad. Estos registros son propiedad intelectual de la empresa y, a menudo, se denominan know-how. Este modelo de desarrollo se denomina modelo prescriptivo y este proyecto de desarrollo también se denomina ingeniería avanzada. Para cada componente, su proceso de ingeniería posterior.

Sin embargo, con la mejora de la tecnología industrial y el crecimiento del entorno económico, los requisitos funcionales de cualquier producto general ya no son la única condición para ganar competitividad en el mercado bajo los requisitos de alta calidad de los consumidores. Impulsado por el moderno software CAE de alta funcionalidad, el campo emergente del "diseño industrial" (también conocido como "diseño de producto") está recibiendo cada vez más atención. Cualquier producto no sólo requiere funciones avanzadas, sino que también debe estar diseñado en su apariencia para atraer la atención de los consumidores. Este tipo de diseño de estilo está dirigido principalmente a la apariencia estética del producto. En el proceso de ingeniería avanzada, los ingenieros mecánicos con formación tradicional son incompetentes. Algunos diseñadores con experiencia en arte pueden utilizar la tecnología CAE para concebir apariencias estéticas innovadoras y luego fabricar modelos a mano, como moldes de madera, moldes de yeso, moldes de arcilla, moldes de cera, moldes de plástico de ingeniería, moldes de fibra de vidrio, etc. y luego cree dibujos CAD del modelo de superficie de forma libre a través de mediciones tridimensionales. Este programa tiene el concepto de ingeniería inversa, pero sigue siendo parte de la ingeniería avanzada y tiene un concepto orientado a objetos. La empresa también conserva los derechos de propiedad intelectual de los dibujos de diseño. El proceso de modelado y diseño en esta ingeniería avanzada se muestra en la Figura 2-2.

Por lo tanto, la ingeniería avanzada se puede resumir en orientada a funciones, orientada a objetos, modelo prescrito, sistema futuro y sistema heredado.

Antes del dibujo por ordenador, los dibujos de ingeniería se dibujaban principalmente a mano. En este momento, el boceto 2D es el dibujo de construcción principal y la pieza de ensamblaje describe la estructura tridimensional en 3D. En este momento, 2D y 3D se dibujan por separado, por lo que no se puede llamar ingeniería avanzada. A través del desarrollo de hardware y software, la tecnología informática ha reemplazado el dibujo manual por el dibujo por computadora. En este proceso, los archivos gráficos 2D dibujados por la computadora se organizan correctamente y el dibujo tridimensional se puede dibujar fácilmente. Se puede decir que este proceso es una especie de ingeniería avanzada, que expresa conceptos y dimensiones en un plano 2D (la mayoría de los primeros maestros solo pueden entender los planos 2D) y luego usa píxeles 2D y dimensiones relacionadas para dibujar un estereograma 3D.

Boceto 2D → dibujo tridimensional

Archivo de dibujo de plano 2D L: En términos generales, AUTOCAD_XX es el software más utilizado en la industria, como (FIG.1-1) . Por supuesto, otros software conocidos incluyen CADKEY, PRO_E, CATIA...etc.

l Transferencia de archivos: si utiliza el mismo software para dibujar un plano 2D entre diferentes módulos (módulo de dibujo 2D), continúe construyendo un estereograma 3D después de completar el dibujo, porque está en el mismo plataforma operativa de software, por lo que no hay problemas de transferencia de archivos. Desafortunadamente, ningún software tiene funciones absolutamente potentes en todas las aplicaciones profesionales, por ejemplo, en la elaboración de planos de ingeniería, los dibujantes profesionales pueden utilizar AUTOCAD bastante bien; Aunque AUTOCAD también puede dibujar dibujos tridimensionales normales de piezas mecánicas, una vez que se encuentran cambios de superficie complejos, puede ser más eficiente utilizar un software de dibujo tridimensional profesional en este momento, y encontraremos problemas de conversión entre dibujos y archivos. Para gráficos 2D, la extensión de archivo es DWG DXF... y así sucesivamente, mientras que los espacios 3D son más comunes.

DXF: Archivo de intercambio de gráficos 2D entre diferentes software.

DWG: Los gráficos con esta extensión son gráficos específicos de AutoCad.

IGES: (Especificación inicial de intercambio de gráficos) en software diferente.

Archivo de intercambio de gráficos entre 2D y 3D.

Software CAD/CAM comercial: en términos generales, podemos dividirlo en software CAD/CAM paramétrico y software CAD/CAM no paramétrico basado en estructura de superficie curva y estructura tridimensional

Software CAD/CAM paramétrico: PRO_E, UG, CATIA…

Software CAD/CAM no paramétrico: EUCLID, STRIM100…

Software CAD/CAM arquitectónico SRUFACE : EUCLID , STRIM100...como se muestra en la figura (FIG: 1-2).

Software CAD/CAM de construcción sólida: PRO_E, UG, CATIA...

Diseño creativo (diseño de producto original)

Diseño de componentes mecánicos estándar

Diseño de formas (cómo dibujar zapatillas)

¿Qué es la ingeniería inversa?

lRazón

La ingeniería inversa suele realizar trabajos de simulación de modelos en forma de proyecto. A menudo, un producto que se va a producir no tiene dibujos de diseño originales. En cambio, la unidad encargada envía una muestra o modelo, como un molde de zapato de madera, una cabeza de palo de golf, etc., y requiere que la unidad de producción lo copie. El método de perfilado tradicional consiste en utilizar una máquina de grabado tridimensional o una fresadora de perfilado tridimensional hidráulica para crear un molde proporcional uno a uno, como se muestra en la Figura 2-3, y luego llevar a cabo la producción en masa. Este método se llama copia analógica, que no puede crear archivos gráficos del tamaño de una pieza de trabajo ni realizar modificaciones en la forma, y ​​ha sido reemplazado gradualmente por un nuevo sistema digital de ingeniería inversa.

La actual llamada ingeniería inversa consiste en utilizar un instrumento de medición digital 3D para medir con precisión y rapidez la base del contorno de una pieza de trabajo existente (muestra o modelo), luego construir la superficie, editarla y modificarla. y luego transferirlo a un universal. El sistema CAD/CAM luego envía la ruta de mecanizado CNC de la carcasa de la herramienta generada por CAM a una máquina CNC para fabricar el molde requerido, o a una máquina de creación rápida de prototipos para fabricar un modelo de muestra. Este proceso se llama ingeniería inversa y se muestra en la Figura 2.

Por lo tanto, la ingeniería inversa se puede resumir en orientada a funciones, patrón de descripción, sistema tal como está y sistema no heredado.