机械零部件逆向工程设计认知 与操作实验 学院（部）：机械工程学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师：陈清华陈加胜 2013年 6 月25日
机械零部件逆向工程设计认知与操作实验 一、实验认知 1.概念解释 逆向工程（又称逆向技术），是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是，在不能轻易获得必要的生产信息下，直接从成品的分析，推导出产品的设计原理。 逆向工程可能会被误认为是对知识产权的严重侵害，但是在实际应用上，反而可能会保护知识产权所有者。例如在集成电路领域，如果怀疑某公司侵犯知识产权，可以用逆向工程技术来寻找证据。其工作流程图如下： 图1 逆向工程的工作流程 2.逆向工程的应用领域 逆向工程技术已成为联系新产品开发过程中各种先进技术的纽带，并成为实现新产品快速开发的重要技术手段。一般来说，逆向工程包括形状反求、工艺反求和材料反求等几个方面。在机械领域的实际应用中，主要包括以下几个方面： ①对已有零件的复制，再现原产品的设计意图； ②当原始设计不可得时，用于对已有产品的改型或仿型设计； ③在设备维修中对个别损坏或磨损零件的复制； ④在美学设计特别重要的领域，通常采用真实比例的木制或泥塑模型来评估设计的美学效果，再通过逆向工程进行设计； ⑤当设计需要实验才能定型的工件模型时，通常采用逆向工程的方法，例如，在航天航空领域，为了满足空气动力学等要求，需要进行风洞实验的产品模型； ⑥数字化模型的检测，如检验产品的变形分析、焊接质量以及零件实物与CAD 模型的比较等。 二、实验操作 1.实验仪器介绍 逆向工程能在拥有现有物理部件之上，利用激光扫描仪、结构光源转换仪或射线断层成样品 3D 点数据 测量 点数据 处理 CAD 曲面创建 CAD 曲面造型 由CAD 生成NC 程序 由CAD 生成STL 文件 模具NC 生成 快速成型 制造 模具 成型 批量加工
逆向工程及其关键技术 院（系）材料科学与工程 专业材料加工工程 学生 学号 2010年5月15日
逆向工程及其关键技术 摘要：随着现代制造业的迅速发展,反求技术在制造领域中的作用日趋重要。它作为一种新的产品设计思想和方法,已越来越广泛地应用于制造领域[1]。通过自动测量机对零件的扫描测量,得到点云,使用逆向造型设计方法,对其进行处理,得到实体模型后,通过工艺分析,生成加工程序代码,对零件进行数控模拟加工[2]。本文对逆向工程中的点云数据获得及输入、点数据的预处理、曲面重构及曲面分析方法进行了详细阐述。 关键字：逆向工程；曲面重构；点云；曲面分析 1 引言 在计算机技术飞速发展的今天,三维几何造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具的设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护等各个方面。热点模具网在当今市场经济瞬息万变的环境下,能否快速地生产出合乎市场要求的产品已经成为企业成败的关键。而往往我们都会遇到这样的难题,在没有二维工程图纸或三维CAD数据的情况下,工程技术人员没法得到准确的尺寸,制造模具就更无从谈起。另外一方面,随着测量技术的不断发展和对产品检测要求的提高,测量机也广泛地用于企业的质量检测部门。逆向工程成为满足这一需求的利器[3]。 2 逆向工程的系统及其关键技术 2.1 逆向工程的概念 逆向工程[4] (Reverse Engineering)也称反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行数据采集,根据测量数据进行计算机三维模型重建过程的总称。相对于传统的产品设计流程即所谓的正向工程而提出的。正向工程是泛指按常规的从概念设计到具体模型,再到成品的生产制造过程。而反求工程是从现有的模型(产品样件、实物模型等)经过一定的手段转化为概念和工程设计模型,如利用三维坐标测量机的测量数据对产品进行数学模型重构,或者直接将这些离散
反求工程 摘要：本文详细介绍了反求工程的含义、方法、发展等情况，对于反求工程的应用以及涉及到知识产权的问题也一并作了概述。从一个较高的层面全面的介绍反求工程，注重对概念及思想、理论的探索，而不是直接的方法论。从某种意义上讲，这应该是一篇介绍反求工程的文章，不论是对其意义还是对其方法都作了概述，指引读者向着更深的层次前进。 关键词：反求工程技术创新 Abstract: This paper introduces the meaning of reverse engineering, the method, the development and so on, for reverse engineering application and related to intellectual property is also a and summarized. From a higher level comprehensive introduction reverse engineering, pays great attention to the concept and idea, theoretical exploration, not directly methodology. In a sense, this should be an introduction reverse engineering of the article, whether for its meaning or the methods were reviewed, directs readers to deeper levels of forward. Keywords: Reverse Engineering Technology Innovation 1.序言 反求工程（Reverse Engineering，RE），也称逆向工程、反向工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程，是一个从样品生成产品数字化信息模型，并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。 2基本介绍 反求工程（Reverse Engineering）这一术语起源于20世纪60年代，但对它从工程的广泛性去研究，从反求的科学性进行深化还是从20世纪90年代初刚刚开始。反求工程类似于反向推理，属于逆向思维体系。它以社会方法学为指导，以现代设计理论，方法，技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验，知识和创新思维，对已有的产品进行解剖，分析，重构和再创造，在工程设计领域，它具有独特的内涵，可以说它是对设计的设计。
1.3 逆向工程中的关键技术 1.3.1 数据采集技术 目前，用来采集物体表面数据的测量设备和方法多种多样，其原理也各不相同。测量方法的选用是逆向工程中一个非常重要的问题。不同的测量方式，不但决定了测量本身的精度、速度和经济性，还造成测量数据类型及后续处理方式的不同。根据测量探头是否和零件表面接触，逆向工程中物体表面数字化三维数据的采集方法基本上可以分为接触式(Contact)和非接触式（Non-contact）两种。 接触式包括三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，CMM）和关节臂测量机；而非接触式主要有基于光学的激光三角法、激光测距法、结构光法、图像分析法以及基于声波、磁学的方法等。这些方法都有各自的特点和应用范围，具体选用何种测量方法和数据处理技术应根据被测物体的形体特征和应用目的来决定。目前，还没有找到一种完全使用于工业设计逆向测量方法。各种数据采集方法分类如图1.3所示。 在接触式测量方法中，CMM是应用最为广泛的一种测量设备；CMM通常是基于力-变形原理，通过接触式探头沿样件表面移动并与表面接触时发生变形，检测出接触点的三维坐标，按采样方式又可分为单点触发式和连续扫描式两种。CMM 对被测物体的材质和色泽没有特殊要求，可达到很高的测量精度（±0.5μm），对物体边界和特征点的测量相对精确，对于没有复杂内部型腔、特征几何尺寸多、只有少量特征曲面的规则零件反求特别有效。主要缺点是效率低，测量过程过分依赖于测量者的经验，特别是对于几何模型未知的复杂产品，难以确定最优的采样策略与路径。
图1.3 逆向工程数据采集方法分类
反求工程及其关键技术概述 逆向工程(Reverse Engineering)，又称反求工程或反求设计，是将已有产品模型或实物模型转化为工程设计模型和概念模型，在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造，是对已有设计的设计。其目的是为了改善技术水平，缩短产品生产周期，提高生产率，增强经济竞争力。 在科学技术高速发展的今天，世界范围内新的科技成果层出不穷，它们为发展生产力、推动社会进步做出了杰出的贡献。中国在机械工程领域起步较晚，基础较为薄弱，因此充分地、合理地利用这些科技成果，更快的获得世界上较为先进的技术成果。反求工程的应用对于我国科技进步，推动经济建设和发展有着重要的现实意义。 在我国最早提出“反求工程”概念并倡导推广的学者是著名的科学学专家夏禹龙、刘吉、冯之浚、张念椿等。早在1983 年第三次全国科学学和科技政策学术讨论会上他们就提出了“反求工程”的概念。近20 多年来，随着数字技术的快速发展和应用，给反求工程提供了前所未有的技术手段，直接导致反求工程的实践水平越来越高，反求工程的研究成果也越来越多，与之相配套的各种技术手段也趋于成熟。 反求工程的关键技术包括数据采集、数据处理，模型重建、模型精度分析等。为了更加全面的了解当今我国学者在各个领域所取得的进展，我选读了2010年至2011年所发表的部分论文，并将读后收获记录如下。 一、数据采集方面 数据采集即获取实体模型的几何参数，是反求工程CAD建模的首要环节。对自由曲面零件的测量是实现数据采集的有效手段。根据被测物的CAD模型是否已知，可将自由曲面的测量分为CAD模型已知的测量和CAD模型未知的测量。这两种测量的目的不同，测量的策略也有所不同：前者主要是为了检验和保证产品的精度要求；而后者主要是根据测量所获得的零件表面的测点数据实现曲面重建，以便利用CAD/CAM技术进行模型修改、零件设计、数控加工指令的生成及误差分析等处理。 对于CAD模型已知的自由曲面的测量，其关键问题是如何高效、可靠、安全地获取待测曲面的几何形状信息。对自由曲面进行测量时，采用等间距测量是最简单易行的测量方法，但为了保证测量准确度就必须缩小测量间距，这使得测量效率显著降低，并增加了后续的误差评定等工作的难度。一种理想的方法就是使测点分布的疏密随曲面曲率变化而变化，曲率越大，测点应越密；反之则越疏，从而较好地反映待测曲面的几何形状信息，实现测点的自适应分布。而对于CAD 模型未知的自由曲面零件的测量，应主要考虑如何根据已测点的信息来对自由曲
逆向工程与快速原型技术 （综合技能训练及评价） 题 目 逆向工程三维建模关键技术 综合创新训练 姓 名 ******* 学 号 *********** 专业班级 机制**** 授课教师 ****** 分 院 机电与能源工程分院 完成日期 **** 年 **月 *日 宁波理工学院
绪论 (1) 0.1什么是逆向工程 (1) 1.2逆向工程的基本操作步骤 (1) 第一章点云摆正综合练习 (2) 1.1目的和意义 (2) 1.2 点云数据摆正的原理及实现流程 (2) 1.3 点云数据摆正综合练习及具体实现步骤 (2) 第二章逆向建模特征线构建技术 (13) 2.1 目的和意义 (13) 2.2 曲面对齐与拼接的原理及实现流程 (13) 2.3曲面对齐与拼接综合练习及具体实现步骤 (13) 3.1 目的和意义 (30) 3.2 曲线构建的原理及实现流程 (30) 3.3 曲线构建及具体实现步骤 (30) 4.1 目的和意义 (34) 4.2 曲面重构的原理及实现流程 (34) 4.3点云拼接综合练习及具体实现步骤 (34) 第五章：点云数据修补综合练习 (39) 5.1 目的和意义 (39) 5.2 曲面重构的原理及实现流程 (39) 5.3点云拼接综合练习及具体实现步骤 (39) 第六章总结与反思 (47)
绪论 0.1什么是逆向工程 逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同,逆向工程是对已有的产品零件或原型进行CAD模型重建，即对已有的零件或实物原型，利用三维数字化测量设备准确的、快速的测量出实物表面的三维坐标点，并根据这些坐标点通过三维几何建模方法重建实物CAD模型的过程，它属于产品导向（product oriented）。逆向工程不是简单的再现产品原型，而是技术消化、吸收，进一步改进、提高产品原型的重要技术手段；是产品快速创新开发的重要途径。通过逆向工程掌握产品的设计思想属于功能向导。 1.2逆向工程的基本操作步骤
相似准则的确定及相似设计方法 什么是反求工程？ 一代引进,二代国产化,三代改进出口,四代占领国际市场,其中在汽车、电子、光学设备和家电等行业上最突出。为了国产化的改进,迫切需要对别国产品进行消化、吸收、改进和挖潜。这就是反求设计或反求工程,这两者是同一内涵,仅是不同国家的不同提法。发展到现在,己成为世界各国在发展经济中不可缺少的手段或重要对策,反求工程的大量采用为日本的经济振兴、进而创造和开发各种新产品奠定了良好基础。 什么是相似常数？ 上述各种相似系统中，物理量的比例常数等称为相似常数。 相似常数是物理量相似的数学表达式，可以用l C l l l l l l ==='3 ''3'2' '2 '1''1来表 述。其中，l 是任何特征量。相似常数是相似系统中所有对应点上对应量的比例关系。对于不同的相似系统，它是一个不同的数值。
什么是相似定数？ 从l C l l l l l l ==='3''3'2' '2'1''1可以写出1'2' 1''2''1i l l l l ==，2'2 '3''2''3i l l l l ==。这说明，一个已知系统任何物理量的比值等于与之相似的系统中相对应量的比值。亦即由已知系统变换到相似系统时，对于各对应点，比值i 1，i 2等保持不变。.所以，这里的i 1，i 2等称为相似定数。它是同系相统内同类物理量间的比例，是一个简单数群。但是，对该系统各个不同的点，相似定数的值则是不同的。 什么是相似准则？ 如果两流动要实现动力相似，作用在相应质点上的各种作用力的比例尺要满足一定的约束关系，我们把这种关系称为相似准则。 例如：雷诺准则 1=μ ρυδδδδL ()()m n m n m m n n n n L L Re Re =?=μυρμυρ 若两流动相似，雷诺数相等，这就是雷诺相似准则。当作用的粘性力为主时，用雷诺准则进行相似判断。 相似准则是表示系统中的某一量, 这个量在不同系统单元中有不同的数值, 但当一个现象转换到与它相似的另一个系统时,相似准则是不变的。相似常数值是系统中任一参量与其相似系统中对应同一参量在具体数值上的比值。
逆向工程关键技术（原型的数字化采集与点云数据的预处 理）的发展趋势 逆向工程技术(ReverseEngineering)，是20世纪80年代后期出现在先进制造领域里的新技术。与传统的“产品概念设计→产品CAD 模型→产品(物理模型)”的正向工程不同，逆向工程首先对实物原型进行数据采集，经过数据处理和曲面重构等过程，构造出实物的三维模型，然后再对原型进行复制或在原型基础上进行再设计，实现创新. 1.数据采集 实物的数字化是逆向工程实现的初始条件，是数据处理、模型重建的基础。该技术的好坏直接影响对实物（零件）描述的精确度和完整度，影响数字化实体几何信息的进度，进而影响重构的CAD曲面和实体模型的质量，最终影响整个逆向工程的进度和质量。所以，数字化测量方法的选择和研究对逆向工程至关重要。根据测量的方式不同，可以将三维测量设备分为接触式和非接触式两大类型。 1.1接触式数据采集 接触式数据采集方法是用机械探头接触表面，机械臂关节处的传感器确定相对坐标位置。最常见也是应用最广泛的接触式数据采集方法是三坐标测量机，当探针沿被测物体表面运动时，被测表面的反作用力使探针发生形变，这种形变触发测量传感器将测到的信号反馈给测量控制系统，经计算机进行相关的处理得到所测量点的三维坐标。一般来说，三坐标测量机可以对被测物体边界精确测量，同时不受被
测物体表面颜色和色泽的限制。其主要缺点是速度慢、效率低，摩擦力和弹性变形易引起被测件变形产生测量误差，对微细部分的测量收到限制，不适于对软质材料或薄型实体的测量。另外，探头有一定的半径，不能直接测出实体表面的坐标值，需要进行半径补偿。接触式数据采集的缺点限制了它的应用领域，随着测量技术的发展和市场的需要，产生了非接触式测量，其克服了接触式测量的一些缺点，是逆向工程中数字化测量的发展方向。 1.2非接触式数据采集 非接触式数据采集方法主要利用了光、声、磁场等原理。应用光学原理的方法采集数据块，细分有结构光法、激光三角形法、干涉法、图像分析法等。结构光法也称投影光栅法，其基本原理是将光栅投影到被测物体表面上，收到被测样件表面高度的调制，光栅影线发生变形。通过解调变形光栅影线，就可以得到被测表面的高度信息。它的主要优点是不用做半径补偿，测量速度快、获取的数据量大，对软工件、薄工件、不可接触的高精密工件可直接测量。缺点在于受物体表面颜色、斜率的影响较大。 2.点云 点云是一特殊的测量数据点，通常由手持式数字化系统和激光扫描仪获得，由于数据点的数量较通常的接触式三坐标测量机大得多，也称海量数据或点云，而且点云数据具有不同于接触式数据的一些特点，因此其处理方式也有所不同。点云是三维空间中的数据点的集合，最小的“点云”只包括一个点(称孤点或奇点，)，高密度“点云”可
UG逆向工程设计思路 用于创建曲面的曲线尽可能简单。尽量采用一次和二次曲线来创建曲面，不建议采用样条曲线。也就是说，能用直线连接的就用直线连接，不能用直线连接就用圆弧连接，如果一段圆弧不能正确地反应产品的曲线形状，就用两段圆弧连接，最后再考虑样条曲线。 如果采用样条曲线来创建曲面，要控制其阶次在3次。如果单段3次样条曲线不能完全反映曲线的形状，可适当增加样条曲线的节段数，采用多段3次的样条曲线来创建曲面。 以点连线时，要根据产品曲面的趋势来正确把握线的趋势。切忌线的趋势和产品曲面的趋势不一致，如果线的趋势不对就不能正确表达产品的曲面特征。这一点在连接一些半径比较的圆弧时尤其要注意，很多产品的表面圆弧是凸起的，但由于在连线时取点的问题，会不知不觉地连接成凹进的圆弧。由于圆弧的半径较大，一时还很难察觉，直到创建曲面时才发现这个问题。这就要求我们在以点连线时一定要观察产品，正确把握曲线的趋势。 用于创建曲面的曲线要保证光顺连接，避免产生尖角、交*、重叠。同时创建面的截面线长度应该差不多。 对于分型线是一个平面的产品，以点连接分型线时，一定要把握分型线投影到一个平面上。这是因为测量时的误差和产品的变形，测量的分型线点不可能在一个平面上，虽然这种误差很小，所以根据测量点连接的分型线也不可能在一个平面上。只有把连接好后的分型线投影到一个平面上，以投影曲线作为产品的分型线，才能保证产品的分型和模具的分型面都在一个平面上。 在逆向造型中，曲面的创建方式以直纹曲面、通过曲线网格曲面两种方式为主，再辅以扫描体曲面和截面体曲面两种方式。通过曲线曲面和由点云曲面一般只作为创建上述几种曲面的辅助面。因为直纹曲面、通过曲线网格曲面都同时控制曲面U、V两个方向曲线的阶次、节段和光顺性，所以最为光顺平滑。而通过曲线曲面只控制了U方向曲线阶次、节段和光顺性，V方向的曲线是系统生成的样条曲线，因此难以完全保证曲面的光顺性，而点云曲面在U、V两个方向的曲线都是系统生成的样条曲线，所以更难以保证曲面的光顺性。 对于一些拔模角度比较小的直纹曲面，不建议采用两条曲线来创建直纹曲面的做法，因为这样做不能完全保证直纹曲面的拔模角度。这时候一般采用其中一条曲线沿着脱模方向零角度拉伸，然后再拔模拉伸面的做法，从而保证直纹曲面的拔模角度。 创建通过曲线网格曲面的主要线和横越线要尽量相交，不要相切，而且角度最好垂直，不能太大或太小。¤曲面与曲面之间的交线一定要光顺流畅，如果交线不光顺，则倒圆角面就会不光顺，因为曲面与曲面之间交线的趋势决定了曲面与曲面之间倒角的趋势。
反求工程设计方法 实物反求 (一)实物反求设计的一般过程 实物反求是以产品实物为依据，对有关产品的设计原理、结构、材料、工艺装配、包装、使用等进行分析研究，研制开发出与原型产品相同或相似的产品。因此，这是一个认识产品、再现产品或创造性地开发产品的过程。在进行实物反求时，应全面地分析大量同类产品，才能取长补短，进行综合。在反求过程中，才会触类旁通，举一反三，迸发出各种创造性的新的设计思想。反求工程不仅要研究同行的先进技术，而且要了解竞争对手的水平和动向，如美国著名的寇明斯发动机公司为了了解我国柴油机的水平，就曾经引进我国135系列柴油机进行了反求研究，从他们对其轴瓦材料和工艺分析的研究报告来看，似乎已完全掌握了该柴油机的技术秘密。只有运用反求工程的技术，才能更好地消化国外先进技术。根据反求对象的不同，实物反求可分三种：整机反求、部件反求、零件反求。通常实物反求的对象大多是比较先进的设备与产品，包括由国外引进的先进设备与产品及国内的先进产品。实物反求设计的特点：(1)具有直观、形象的实物；(2)对产品功能、性能、材料等均可进行直接试验分析，求得详细的设计参数；(3)对机器设备能进行直接测绘，求得尺寸参数；(4)仿制产品起点高，步伐大，设计周期可大大缩短；(5)引进的样品就是新产品的检验标准，为新产品开发确定了明确的赶超目标。实物反求虽形象、直观，但引进产品时费用较大，因此要充分调研，确保引进项目的先进性与合理性。如图8—3所示的过程。 实物反求的准备阶段为实物反求设计过程中的一个重要步骤，只有认真、细致地做好准备阶段，才能使实物反求做到有的放矢。 实物反求的具体准备过程为：
逆向工程关键技术的研究 姓名:于海江 学号:1082000504 班级:10级5班 专业:车辆工程 沈阳理工大学研究生学院 2011年3月
摘要 逆向工程技术能够降低成本、缩短交货时间、提高产品质量，提高企业在市场中的竞争力，在产品开发中具有重要的作用。本文对逆向工程中的关键技术进行了深入的研究和探讨。 本文主要研究了逆向工程技术的三个关键环节:数据采集、数据处理和曲面重构。依据样件模型的外形特征，总结归纳了规划测量路径的策略，在对各种测量方法研究、对比和分析的基础上提出了数据采集方法选择的原则;结合实例研究了数据重定位、噪声去除、数据精简、数据光顺和数据分割五种数据处理技术，探讨了不同形状点云数据应采取的具体处理方法，提出了点云数据处理的原则;通过对比分析Bezier曲线曲面、B一Spline曲线曲面、NURBS曲线曲面三种曲面的数学模型，得出NURBS曲线曲面具有诸多优点，己成为当前曲线曲面模型的主流，合理的规划路径、恰当的选择数据采集方法和数据处理方法能够构建高品质的曲面，而且能量光顺算法也能够提高曲面的光顺程度。该论文的研究工作丰富了工业产品造型设计的理论和方法，将促进逆向工程在工业设计中的应用和推广。 关键词:逆向工程点云数据 NURBS曲线曲面重构曲面光顺 1.1逆向工程概述 “逆向工程”(Reverse Engineering，RE)，也称反求工程、反向工程等 逆向工程起源于精密测量和质量检验，它是设计下游向设计上游反馈信息的回路 [1] 传统的产品实现通常是从概念设计到图样，再制造出产品，最后通过检测和性能测试，这种开发模式的前提是已完成了产品的蓝图设计或CAD造型，称为预定模式(Prescriptive Model)，我们也称之为正向工程(或顺向 工程)。正向工程流程如图1-1所示。 图1-1正向工程开发流程图 Fig.1-1 Forward engineering flow chart 产品的逆向工程是根据零件(或原型)生成图样，再制造出产品。它是 一种以先进产品设备的实物、样件、软件(包括图样、程序、技术文件等)或影像(图像、照片等)作为研究平台，应用现代设计方法学、生产工程学、材料学和有关专业知识进行系统分析和研究、探索掌握其关键技术，进而开发出同类的更为先进的产品的技术，是针对消化吸收先进技术采取的一系列分析方法和应用技术 的结合[2] 。逆向工程的流程如图1-2所示。广义的逆向工程包括形状(几何)逆向、
【建筑工程设计】逆向 工程设计
小米手机2后盖的三维实体建模实验及分析报告 专业机械设计制造及其自动化12-1班 作者姓名刘威振 指导教师刘银老师 日期2013年6月16日
小米手机2后盖的三维实体建模实验及分析报告 一、测量出手机后盖的数据。 手机后盖主要数据信息：长126mm、宽64mm、厚8mm。 二、打开UG7.0 1.新建文件 2.创建长方体 点击长方体命令，分别输入长宽高数据，长为126mm，宽为64，高度为8mm，创建长方体。如图所示 3.边倒圆 给长方体四个边边倒圆，半径为8mm，如图所示。 4.抽壳 单击抽壳命令，输入厚度1mm，然后选择正面为抽壳面，如图所示。
5.进入草图 单击草图命令，选择背面为基准面进如草图，如图所示。 6.画定位尺寸线 用偏置曲线命令画出定位尺寸线，如图所示。 7.画出外放、摄像头、闪光灯等部件 根据定位尺寸线，分别画出外放、摄像头、闪光灯等部件，然后删除定位尺寸线，如图所示。 8.完成草图，拉伸部件 单击完成草图，然后单击拉伸命令，分别拉伸出外放、摄像头、闪光灯等部件，然后隐藏草图画的线。 9.耳机孔 单击打孔命令，选择简单孔，输入数据直径为4mm，深度10mm。
选择正上面为基准面，进入草图。 进入草图后，输入孔的位置，x为20mm，y为-1mm，z为0mm。完成草图，单击确定，耳机孔完成。 10关机键和音量键 选择侧面为基准平面，进入草图。 偏置曲线，画出定位尺寸线。 单击快速修建，修建多余线段。 完成草图，单击拉伸命令，布尔运算选择求和，距离为1mm。 11边倒圆 单击边倒圆命令，将手机四周做边倒圆。 12 MI字标志 进入草图，根据数据画出MI字标志，然后完成草图，拉伸求差，距离为0.3mm。
逆向设计的基础流程及关键技术 摘要逆向工程技术是数字化与快速响应制造大趋势下的一项重要技术，是CAD领域中一个相对独立的范畴。逆向工程是一项开拓性、综合性、实用性较强的技术，逐渐成为产品开发中不可或缺的一环。逆向工程能够提高设计精度，获得较高的模型质量，缩短设计和制造周期。逆向工程的关键技术包括:数据获取、数据处理和模型重建。通过对数据处理方法进行研究，得到数据处理的一般流程。根据根据玩具车覆盖件的特点，采用逆向工程方法完成模型重建工作。采用A TOS I光学扫描仪高效率、高精度地完成玩具车覆盖件的数据获取工作。应用CATIA软件完成玩具车覆盖件的数据处理工作，获得完整、准确的数据以方便后续模型重建工作的进行。以CA TA软件和Pro/E软件相结合的方法，充分利用软件的优势，完成玩具车模型的重构工作。 研究表明，采用逆向工程技术的方法完成玩具车覆盖件的模型，可以获得较高的模型质量，提高效率，是一种行之有效的方法，具有重要的实际意义和较高的应用价值。 关键词逆向设计CA TIA Pro/E CAD 关键技术 1逆向工程技术的现状及应用 逆向工程技术是近年来发展起来的消化、吸收和提高先进技术的一系列分析方法以及应用技术的组合，其主要目的是为了改善技术水平，提高生产率，增强经济竞争力。世界各国在经济技术发展中，应用逆向工程消化吸收先进技术经验，给人们有益的启示。据统计，各国百分之七十以上的技术源于国外，逆向工程作为掌握技术的一种手段，可使产品研制周期缩短百分之四十以上，极大提高了生产率。因此研究逆向工程技术，对我国国民经济的发展和科学技术水平的提高，具有重大的意义。逆向工程的应用领域大致可分为以下几种情况：2 逆向设计的基础流程 逆向工程一般可分为四个阶段: 1.零件原形的数字化通常采用三坐标测量机(CMM)或激光扫描等测量装置来获取零件原形表面点的三维坐标值。 2.从测量数据中提取零件原形的几何特征按测量数据的几何属性对其进行分割，采用几何特征匹配与识别的方法来获取零件原形所具有的设计与加工特征。 3.零件原形CAD模型的重建将分割后的三维数据在CAD系统中分别做表面模型的拟合，并通过各表面片的求交与拼接获取零件原形表面的CAD模型。 4.重建CAD模型的检验与修正采用根据获得的CAD模型重新测量和加工出样品的方法来检验重建的CAD模型是否满足精度或其他试验性能指标的要求，对不满足要求者重复
反求工程及其关键技术 反求工程是综合性很强的术语，它是以设计方法为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础。运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有新产品进行解剖、深化和在创造，是已有设计的设计，再创造是反求的灵魂。 一、反求工程的含义 反求工程是测量技术，数据处理技术，图形处理技术和加工技术相结合的一门结合性技术。随着计算机技术的飞速发展和上述单元技术是逐渐成熟，近年来在新产品设计开发中愈来愈多的被得到应用，因为在产品开发过程中需要以实物(样件)作为设计依据参考模型或作为最终验证依据时尤其需要应用该项技术，所以在汽车，摩托车的外形覆盖件和内装饰件的设计，家电产品外形设计，艺术品复制中对反求工程技术的应用需求尤为迫切。 反求工程将数据采集设备获取的实物样件表面或表面及内腔数据，输入专门的数据处理软件或带有数据处理能力的三维CAD软件进行处理和三维重构，在计算机上复现实物样件的几何形状，并在此基础上进行原样复制，修改或重设计，该方法主要用于对难以精确表达的曲面形状或未知设计方法的构件形状进行三维重构和再设计。 二、反求工程发展历史 反求工程最早出现于二十世纪六七十年代。二次世界大战后，为了急于恢复和振兴经济，日本在六十年代初提出了科技立国的方针：“一代引进，二代国产化，三代改进进出口，四代占领国际市场”，其中在汽车、电子、光学设备和家电行业上最为突出。为了进行国产化，迫切的需要对引进的技术进行消化、吸收、改进和发展，这就是反求设计（Inverse Design）或者反求工程（Inverse Engineering）最初的出现的背景。发展到现在，已成为世界各国在发展经济中不可缺少的手段或者重要的政策，反求工程的大量采用为日本在战后经济的恢复、经济振兴中发挥了不可替代的作用。 在实际的生产和生活中，任何产品的问世，包括创新、改进和仿制的，都蕴含着对已有科学、技术和产品的继承和发展。因此反求工程在实际的工程应用中已很早就出现，而作为一门学问去研究，则是最近几十年才出现的。 三、反求工程研究的内容 反求工程技术的研究对象多种多样，所包含的内容也比较多，主要可以分为以下三大类: 1、实物类：主要是指先进产品设备的实物本身； 2、软件类：包括先进产品设备的图样，程序，技术文件等； 3、影像类：包括先进产品设备的图片，照片或以影像形式出现的资料。 反求工程包含对产品的研究与发展，生产制造过程，管理和市场组成的完整系统的分析和研究。主要包括以下几个方面: 1、探索原产品设计的指导思想 掌握原产品设计的指导思想是分析了解整个产品设计的前提。如微型汽车的消费群体是普通百姓，其设计的指导思想是在满足一般功能的前提下，尽可能降低成本，所以结构上通常是较简化的。 探索原产品原理方案的设计各种产品都是按定的使用要求设计的，而满足同样要求的产品，可能有多种不同的形式，所以产品的功能目标是产品设计的核心问题。产品的功能概括而论是能量，物料信号的转换。例如，一般动力机构的功能通常是能量转换，工作机通常是物料转换，仪器仪表通常是信号转换。不同的功能目标，可引出不同的原理方案。设计一个夹紧装置时，把功能目标定在机械手段上，则可能设计出斜楔夹紧，螺旋夹紧，偏心夹
反求工程技术介绍及其应用举例 1.反求工程的概念 反求工程（逆向工程）是利用对实物测量的数据重新构造实物的计算机模型，然后利用CAD/CAE/CAM等计算机辅助技术进行分析、再设计、数控编程等操作，而后进行加工。反求工程现己发展为CAD/CAM中一个相对独立的范畴。通过实物模型产生CAD模型，可以使产品设计充分利用CAD技术的优势，并适应智能化、集成化的产品设计制造过程中的信息交换。实施反求工程可以充分发挥先进的测量设备的优越性，使其既可以作为CAD/CAM系统所需要的三维输入装置，又可以作为CAD/CAM系统处理后的误差检测评估装置，从而提高工业产品的设计，制造自动化程度，缩短产品的试制开发周期，降低生产成本。 将反求工程技术定义为没有工程图纸的情况下，对物体的物理模型进行测量，通过对测量信息的分析和处理来反求其CAD模型的过程。在这一意义下,反求工程可以定义为是将实物转变为CAD模型相关的数字化技术和几何模型重建技术的总称。反求工程是综合性很强的术语，它是以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对己有新产品进行解剖、深化和再创造，是对己有设计的设计，特别强调再创造是反求的灵魂。从工程应用的目的出发，将反求工程的研究领域拓宽到工艺、材料、原理等方面的反求，是广义上的反求。应该看到反求工程有其独特的共性技术和内容，还是一门新兴的交叉学科分支。现行产品中的各种复杂高新技术，在反求工程中都会遇到如何消化吸收并加以改进和提高。所以对于新兴技术的理解、消化和推广上，反求工程作用十分巨大。 现代人们通称的设计一般均指正向设计。它根据市场需要提出目标和技术要求，使设计意图变为产品。如何合理利用他人的设计思想，加快自身产品更新换代的能力，是在市场竞争日益激烈的今天站稳脚跟，持续发展的关键。实际上，在设计制造领域，任何产品的问世，包括创新、改进和仿制，都蕴含着对已有科学、技术的应用和借鉴改进。可以看出,反求思维在工程中的应用己源远流长，然而提出这种术语并作为一门学问去研究则出现于年代。反求工程是各国技术进步、发展，尤其是发展中国家迅速改变技术落后状况，提高综合设计、决策水平、制造水平,赶超世界先进水平的迅捷之路。战后日本工业恢复的需要使其首先对反求工程进行了较早的研究，日本提出“第一台引进,第二台国产化,第三台出口”的口号，用了近二十年时间迅速崛起成为世界经济强国就是一个生动的历史证明。
浅谈反求工程设计 摘要：反求工程已成为消化、吸收先进技术，实现新产品快速开发的重要技术手段。本文首先介绍了反求工程的定义，再通过介绍反求工程的关键技术和创新设计方法，最后举例反求工程的应用，来介绍反求工程。 关键词：反求工程；关键技术；应用 0 引言 在当今世界，科技成果已经成为发展生产力的重要手段。发展高新科学技术，主要依靠两个方面：一个依靠我们自己的科研力量，开发研制新产品。二是引进先进成果，吸收、改进和提高，也就是我们经常说的反求工程。 反求工程技术是测量技术,数据处理技术,图形处理技术和加工技术相结合的一门结合性技术.随着计算机技术的飞速发展和上述单元技术是逐渐成熟,近年来在新产品设计开发中愈来愈多的被得到应用,因为在产品开发过程中需要以实物(样件)作为设计依据参考模型或作为最终验证依据时尤其需要应用该项技术,所以在汽车,摩托车的外形覆盖件和内装饰件的设计,家电产品外形设计,艺术品复制中对反求工程技术的应用需求尤为迫切。 现在科学技术高速发展，世界范围内新的科技成果层出不穷，它们为发展生产力、推动社会进步做出了杰出的贡献。充分地、合理地利用这些科技成果，可以获得最佳的技术成果和经济效益。反求工程的应用对于我国科技进步，推动经济建设和发展有着重要的现实意义[1]。 1 反求工程的含义 逆向工程技术(reverse engineering．RE)是相当于传统的正向工程技术而言的。也称为反求工程技术。它是近年来发展起来的一种产品数字开发方法。它的出现极大地缩短了产品的开发周期，提高了产品精度，目前越来越受到人们的关注和重视隅。传统的正向工程通常是从概念设计到图样。再制造出产品。也就是说，传统的设计是由未知到已知、由想象到现实的过程。是“从无到有”：而逆向工程是在现有实体测量数据的基础上重构其三维CAD信息模型的过程，将模型的格式文件加以转换。就可以被快速原型制造系统所接受。从而实现了产品的快速开发。其是“从有到新”。逆向工程包括数据读入、数据预处理、特征提取及建模、STL模型的优化与再设计[2]。见图1。