逆向工程技術在農業機械設計中的應用

馮驥強

[摘要]逆向工程技術是近年來逐漸發展起來的先進技術，它的出現給農業機械設計提供了一種新的思路。本文首先介紹了逆向工程技術，然后闡述了逆向工程在農業機械設計中的應用。

[關鍵詞]逆向工程 農業機械設計 應用

[中圖分類號]TP39 [文獻標識碼]A [文章編號]1003—1650（2016）03—0226—01

引言

隨著我國農業機械化進程的逐步深入推進，農業機械正逐步向大型化、自動化、精密化發展，這對農業機械設計提出了更高的技術要求。另一方面，多樣化的用戶需求、激烈的市場競爭和國外先進理念的引入也迫使農業機械設計企業調整研發模式。因此，在保正質量達到客戶要求的情況下盡可能的縮短研發周期，降低生產成本就成了農業機械設計中的重要課題。逆向工程技術的出現，為解決以上問題提供了一個新的思路。

1逆向工程簡介

正向工程是人們比較熟悉和習慣的一種方式，他的基本過程為，設計者先進行市場調查，得到研發產品的基本構思，借助CAD設計出產品的3D模型，然后通過數據轉經由數控機床產出產品。然而在許多實際問題中，我們面對的是一個物品的模型而不是已知的圖紙或者數據模型，這種情況下，需要使用一些方法將實物轉化成三維數據模型，這種從實物獲得產品的三維模型，進而使用三維模型開發生產的方式就是逆向工程（RE，Re-verse Engineering）。逆向工程是通過一定的測量手段對實物或模型進行測量，根據測量所得的數據，采用三維建模方法，重構實物的CA D模型的過程。研究逆向工程，目的是通過對已存的產品的設計原理、結構、材料、工藝裝配等各個方面進行分析研究，研制出與原型形相似，但結構、性能等方面更為先進的產品。

應用逆向工程的基本過程如下：

2逆向工程在農業機械設計中的應用

2.1逆向工程在農業機械模具生產中的應用隨著農業機械化現代化逐步推進，模具在農業機械生產中的應用也日漸普遍。逆向工程以其獨有的優點，契合了模具本身的特點，故而在農業機械模具的設計中應用廣泛。

逆向工程在模具生產中的一個重要應用是輔助完成模具的修改定型。模具CAD模型確立后，并不意味著模具設計的完結，而在在模具實際生產前，設計人員往往需要反復對模具進行型面的修改，而這些修改均不能現在原始CAD模型上，即不能直接獲得最終的CAD模型，導致模具的設計成本增高和生產周期變長。應用逆向工程技術，可以對已經修改的模具進行數據掃描，然后進行點云數據處理和曲面重構，輸出最終的CAD模型，再由CAD模型生成加工程序直接生產，從而縮短生產周期，降低生產成本。

逆向工程的另一個重要應用領域是修復損壞或者磨損模具。大型農業機械的大型覆蓋件模具是農業機械生產的普遍和關鍵性工藝裝備。然而，由于模具結構復雜，型面較多，形位精度和表面粗糙度要求較高，導致模具生產成本較高。一旦發生損壞或者磨損，損失巨大。而傳統的修復磨具方法由于缺少可靠的參照標準，經常導致修復失敗甚至模具徹底報廢。逆向工程技術的引入，可以快速獲得完整的CAD模型，然后利用ANSYS仿真，對修復后模型的強度、剛度等力學性能進行評價，提出進一步改進方案。如今，逆向工程技術已經廣泛使用于模具修復領域，提高了模具修復效率，延長了模具使用時間，降低了生產成本。

2.2逆向工程在農業機械二次創新中的應用

與發達國家相比，我國的農業機械化水平仍處于農業機械化中級階段的起步階段，制約農業機械化的一個重要原因就是農業機械技術水平的差距。引進吸收新技術就是快速填補技術空白，彌補技術缺陷的重要手段。然而由于技術封鎖等原因，往往無法得到機械的原圖紙和三維模型數據，這時逆向工程技術就可以發揮重要的作用。

首先，需要將獲得的產品拆分；然后將每一個核心部進行三維掃描，數據處理，得到最終的3D模型。需要指出的是，逆向工程不同于一般意義的“復制粘貼”，是在理解產品的設計思想，技術理念的基礎上進行二次創新，這一點在農業機械設計中尤為重要。逆向工程只是一種手段，需要我們的設計人員在充分理解國外先進技術的基礎上，設計出適合我國土壤成分、地質地形、工作環境以及經濟現狀的農業機械。

3總結

如今逆向工程技術已經廣泛的應用于各個領域，其在農業機械設計中的應用也正在廣泛的被工程技術人員關注。逆向工程技術可以輔助農業機械設計，減少生產成本，縮短生產周期，因而在農業設計領域中有良好的理論研究和實際應用前景。