三維掃描儀的應(yīng)用

    在傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計中，要生產(chǎn)一件產(chǎn)品，首先要由設(shè)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(chǎn)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(fù)雜而且無法產(chǎn)生CAD／CAM（計算機輔助設(shè)計制造）所需的數(shù)據(jù)。 現(xiàn)在只需使用三維掃描儀就可以輕松復(fù)制產(chǎn)品。

為了解決以上問題，逆向工程技術(shù)由此產(chǎn)生。

    據(jù)業(yè)內(nèi)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。現(xiàn)如今，一臺先進的3D掃描儀可以以每秒數(shù)十萬個點的掃描速率獲得物體表面的三維點數(shù)據(jù)，再利用逆向工程軟件對數(shù)據(jù)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(shù)學(xué)模型。工程師在此基礎(chǔ)上，根據(jù)需要把模型進行簡單的修改和調(diào)整，傳到一般的計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)，再由數(shù)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(shù)據(jù)，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(shù)都可以變得簡單、快速而精確。如今，從機車零件、運動器材、醫(yī)療輔具等工業(yè)產(chǎn)品的精密設(shè)計加工，到人頭像、人造腿骨、齒模等復(fù)雜曲面的準確測量，這一技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。

    作為中國引進與使用三維數(shù)字化技術(shù)最早的地區(qū)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(shù)字化軟件絕對不是什么新鮮事?！鄙綎|科技大學(xué)機械電子工程學(xué)院副院長鐘佩思教授說，這些廠家通過應(yīng)用三維數(shù)字化技術(shù)，以極低的成本模仿主流品牌產(chǎn)品的外觀或功能，從而可以快速占領(lǐng)需求正旺的中低端市場。

      3D技術(shù)的革新和運用，如果只是被一些企業(yè)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(jīng)成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性工具，在研發(fā)創(chuàng)新中發(fā)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(yù)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(yù)警機研制，但因解決不了關(guān)鍵的技術(shù)問題而中途夭折。2001年，三維數(shù)字化技術(shù)被引進預(yù)警機研制流程中，科技人員通過采用三維數(shù)字化設(shè)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(shù)瓶頸，推動了我國預(yù)警機技術(shù)的發(fā)展。

    “空警2000”的成功研制只是三維數(shù)字化技術(shù)在國家重點項目領(lǐng)域成功應(yīng)用的一例。中國工程院院士、“863”計劃先進制造與自動化領(lǐng)域?qū)＜椅瘑T會主任孫家廣認為，現(xiàn)代產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計離不開三維CAD，因為只有三維CAD才能進行結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度設(shè)計、外形設(shè)計以及優(yōu)化設(shè)計等，從某種意義上說，沒有三維CAD就沒有創(chuàng)新設(shè)計。

     國家制造業(yè)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(shù)字化技術(shù)形容為信息化條件下新“工程師語言”。他表示，制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟的主要支柱。三維CAD／CAM軟件是制造業(yè)提升產(chǎn)品創(chuàng)新能力的關(guān)鍵支撐性軟件，應(yīng)用三維CAD／CAM技術(shù)，可以大大縮短設(shè)計周期，降低研發(fā)成本，提高研發(fā)質(zhì)量，設(shè)計與加工復(fù)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(yè)的企業(yè)應(yīng)對經(jīng)濟危機挑戰(zhàn)，滿足客戶個性化需求的必備工具軟件。如果沒有三維數(shù)字化技術(shù)與人才，產(chǎn)品創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級將無從做起，提升中國制造業(yè)水平就成了一句空話。

    國內(nèi)三維技術(shù)的發(fā)展仍需加強，相比國外技術(shù)，如日本柯尼卡美能達三維掃描儀等，其技術(shù)領(lǐng)先于我國，為了促進我國發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新仍是目前面臨的問題

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