1.什么是逆向工程，什么是实物逆向工程
答：逆向工程也称反求工程，反向工程，它起源于精密测量的质量检验，是设计下游向设计上游反馈信息的回路。实物逆向工程师将实物转变为CAD模型相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称，是将已有产品和实物模型转化为工程设计模型和概念模型，并在此基础上对已有产品进行解剖、创造的过程。
2.照来源不同，逆向工程分为哪三种类别
答：按照来源的不同，逆向工程可以分为：事物你想、软件逆向和影响逆向。
3.逆向工程的应用领域哪些
答：①在对产品外形的美学有特别要求的领域；②当设计需要通过实验测试才能定型的工件模型；③在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下，在对零件原型进行测量的基础上，形成零件的设计图纸或CAD模型，并为此为依据生成数控加工的NC代码或快速原型加工所需的数据，复制一个相同的零件；④在模具行业，常需要通过反复修改原始设计的模具型面，以得到符合要求的模具；⑤很多物品很难用基本几何来表现预定义；⑥、逆向工程在新产品开发、创新设计上同样具有相当高的应用价值；⑦、逆向工程也广泛用于修复破损的文物、艺术品，或缺乏供应的损坏零件等；⑧、特种服装、头盔的制造要以使用者的身体为原始设计依据，此时，需要先建立人体的几何模型；
⑨、在RPM的应用里，逆向工程的最主要表现为：通过逆向工程，可以方便地对快速原始制造的原型产品进行快速、准确的测量，找出产品设计的不足，进行重新设计，经过反复多次的迭代可使产品完善。
4.逆向工程中物体表面三维数据的获取方法有哪些
答：根据测量探头是否和零件表面接触，逆向工程中物体表面三维数据的获取方法基本上可分为两大类：接触式和非接触式。根据测头的不同，接触式又可分为触发式和连续式；非接触式按其原理不同，又可分为光学式和非光学式。其中，光学式包括三角形法、结构光法、计算机视觉法、激光干涉法、激光衍射法等；而非光学式则包括CT测量法、MRI测量法、超声波法、层析法等。
5.三坐标测量机的测量原理是什么
答：将被测物体置于三坐标机的测量空间，可获得被测物体上个测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算可求出被测对象的几何尺寸、形状和位置。
6.三坐标测量机有什么组成
答：1、主机，包括框架结构、标尺系统、导轨、驱动装置、平衡部件及转台与附件；2、三维侧头，即是三维测量传感器，它可在三个方向上感受瞄准信号和微小位移瞄准和侧位两项功能；3、电力系统，包括电气控制系统、计算机硬件部分、测量机软件、打印和绘图装置。
7.按自动化程度，三坐标测量机分为哪几类
答：1数字显示及打印型、2带小型计算机的测量机、3计算机数字控制性
8.按测量范围，三坐标测量机分为哪几类
答：小型坐标测量机、中型坐标测量机、大型坐标测量机
9.接触式测头主要应用与哪些场合，有什么优点和缺点
答：接触式测头主要应用场合：（1）零件所被关注的是尺寸。空间或位置，而并不强调其形状误差；（2）当你确信你所用的加工设备有能力加工出形状足够好的零件，而注意力主要放在尺寸和位置精度时，接触式触发测量是合适的；（3）触发测头体积小，适用于当测量空间狭窄的部件.
接触式测头的优点和缺点是：（1）适用于空间棱柱式物体及已知表面的测量；（2）通用性强：（3）有多种不同类型的触发测头及附件供采用；（4）采购及运行成本低;(5)应用简单；（6）适用于尺寸测量及在线应用；（7）坚固耐用；（8）体积小易于在窄小空间应用；（9）由于测点时测量机处于匀速直线低速运行状态，测量机的动态性能对测量精度影响较小。缺点是：测量取点率低
10.扫描测头主要应用与哪些场合，有什么优点和缺点
答：扫描测头主要应用场合：（1）有形状要求的零件和轮廓的测量：（2）对未知曲面的扫描扫描测头的优点是：（1）适用于形状和轮廓测量；（2）采点率高；（3）高密度采点保证了良好的重复性，再现性；（4）更高级的数据处理能力扫描侧头的缺点：（1）比触发测头复杂；（2）对离散点的测量较触发测头慢；（3）高速扫描时由于加速度而引起的动态误差大，不可忽略，必须加以补偿；（4）测尖的磨损必须注意
11.测头的选择原则有哪些
答：测头选择的原则有：（1）在可以应用接触式测头的情况下，慎选非接触式触头；（2）在只测尺寸、位置要素的情况下，应尽量选用接触式触头；（3）在考虑成本满足要求的情况下。尽量选用接触式触头；（4）对形状及轮廓精度要求较高的情况下，选用非接触式触头；（5）扫描式测头应当可以对离散点进行测量；（6）考虑扫描式测头与触发式测头的互换性；（7）易变形零件、精度不高的零件、要求超大量数据的零件的测量，优先考虑非接触式触头；（8）要考虑软件、附加硬件的配套。
12.简述三坐标测量机的测量过程
答：三坐标测量机的测量过程如下：1、量前的准备：（1）校准探针；（2）工件找正2、数据测量规划——沿着特征方向走，顺着法向采。（1）规则形状的数据采集规划，（2）自由曲面的数据采集规划
13.在被测对象装配体进行分解时，应遵循哪些原则
答：在对被测对象装配体进行实物分解时，应遵循哪些原则：1充分考虑被测对象各个零件之间的相互位置关系；2在进行实物分解时，应仔细研究它的装配工艺，再按照其装配工艺的逆方向进行分解。3在有条件的情况下，将分解后的零件摆放在夹具或检具上，特别是一些塑料件和一些易变形的零件，防止其摆放位置的不准确，在自身重力的影响下造成变形。4对一些质地柔软的零件，在测量时，还需将其返回到原位再进行测量。
14.三坐标测量机测量误差的影响因素有哪些
答：三坐标系测量机测量误差的影响因素有：（1）检测工件的状态及环境；（2）温度条件；（3）振动；（4）温度；（5）供电电源；（6）压缩空气
15.非接触式测量分为哪几类，并对各类方法进行简要比较。
答：非接触式测量可分为：（1）激光三角法；（2）结构光法；（3）工业CT法；（4）核磁共振法；（5）超声波法；（6）层析法等。
16.影响数据测量的误差及精度的主要因素有哪些
答：影响数据测量的误差及精度的主要因素有：（1）物体自身的音速；（2）标定的因素；（3）摄像机的分辨率；（4）可测性的问题；（5）参考点的误差；（6）测量探头半径补偿误差
17.在采用三点定位对齐测量方法时，基准点的选择及测量应遵循哪些原则
答：（1）当误差相同时，三点构成的三角形的面积越大，相对误差越小，即基准点的选择距离越远，测量误差对数据对齐的影响越小：（2）在测量误差呈正态分布的情况下，三条变的误差趋于相同，为使各个点的影响相同，相对误差趋于相同，即基准点的选取应尽量接近等边三角形；（3）基准点的位置应尽量选择在探头易接触和不会变形的地方，位置标记记号应尽可能小，这样可以使每次探头的触点落在相同的位置，减少视觉误差；（4）同一基准点的测量，探头应尽量在同一方向接触，按相同方式补偿；同时，应反复测量几次，取几次测量的平均值；多次测量应尽可能在相同环境中完成，同时检查机的零位，避免温度误差。
18.简述多视数据进行统一的算法步骤
答：多视数据进行统一的算法步骤如下：步骤一，对每个数据集建立三角网；步骤二，建立切割平面切割多个数据集；步骤三：找到切割平面之间的交点，用相等面片举例和建个建立三角网络；步骤四，对两个相邻面片的重叠区域，基于不同交点的线性插值计算新的数据点，组合没有重叠部分的切片数据。
19.什么是跳点，判断跳点的方法有哪些
答：跳点---在同一截面的数据扫描中，存在一个点与其相邻的点偏距较大，则该点可视为跳点。
20.点云的平滑处理方法有哪些
答：（1）：简单平均法（2）：加权平均法（3）：线滑动平均法
21.散乱数据的自动分割方法有哪些
答：（1）：多域构建（2）：边界识别（3）：网格面片成组法
22.矩形域参数曲面的拟合方法的曲面重构方法有哪些
答：Coons曲面、Bezier曲面、B样条曲面和NURBS曲面
23.简述曲线逼近法的逼近过程
答：：⑴指定允许误差；⑵：设定控制点数；⑶：最小二乘法求参数曲线美⑷：最大距离（是否）小于允许误差，是下一步，否的回到第三；⑸：完成曲面构建。
24.对数据点进行参数化的方法有哪些
答：均匀参数化法、积累弦长参数化法、向心参数化法、修正弦长参数化法
25.在用B样条曲线对数据点进行整体逼近时，常用的两种方案有哪些
答：方案一：⑴由最少的或一个小数目的控制顶点开始；⑵用整体拟合方法将数据点拟合一条逼近曲线；⑶检查逼近曲线对数据点的偏差；⑷如果偏差处处小于给定误差界E，则返回；否则增加控制定点的数目，转到步骤⑵；
方案二：⑴由最大的或一个大数目的控制顶点开始，以致第一次逼近就满足精度误差e；⑵用整体拟合方法将数据拟合一条逼近曲线；⑶检查逼近曲线对数据点的偏差；⑷如果不满足，且步骤⑶未执行，则转到步骤⑴，如步骤⑶已执行，返回上次结果，否则减少控制顶点的数目，转到步骤⑵
26.基于曲线的曲面曲线重构方法有哪些
答：旋转曲线、线性拉伸曲线、直纹面、扫描面、网格曲面、边界曲面、填充曲面
27.作为基本曲面的条件有哪些
答：唯一的局部映射性质、光顺和封闭、基本曲面的参数化
28.主要的曲面编辑方法有哪些
答：等半径倒圆角曲面、变半径倒圆角曲面、等厚度偏移曲面、变厚度偏移曲面、混合曲面、延伸曲面、修剪曲面、拓扑连接曲面
29.曲面光顺性的评价方法有哪些
答：常用的方法有：高斯曲率、截面曲率、切矢、双向曲率和法相曲率等，另外还有反射法、高光线法、等照度法和焦点曲面法
30.从功能和应用目标考虑，一个完整的集成逆向工程系统应具有哪些特点和要求
答：1、逆向工程与CAD/CAM/CAE系统采取一宗柔性集成的方案，支持不同应用的要求；2实物的数字化（包括模型检测）应是一种指导下行为；3系统具有统一的数据模型；4支持异地过程。
31.目前，应用逆向工程进行产品设计的方式有哪些
答：1、一种是由设计师、美工师实现设计好产品的油泥或木制模型，由坐标测量机将模型的数据扫入，在建立计算机模型，如汽车外形覆盖件。2、另一种是针对已有的产品实物零件，也就是常说的仿制。仿制是一种最低层次的逆向工程。如果对方的产品失手专利保护的，则这种仿制是一种不合法的行为
32.集成逆向工程系统框架组成是什么
33逆向工程创新设计过程是什么
34.曲线、曲面的类型有哪些
答:曲面的类型：自由曲面、平面、球面、柱面、锥面和过渡曲面
35.什么是A级B级C曲面
答：a级曲面:即G2连续。在曲面线在相切的基础上再曲率相等。A级曲面应用在一些特别要求的场合,满足功能及审美的要求。比如车身，要充分考虑到风阻系数、反射等。
b级曲面:曲面线在相接处仅仅是相切，即斜率相同。一般家电产品G1即可。不可盲目的追求A级曲面，因为过高的外观要求意味着过高的制造成本。
36.什么是曲线的G0、G1 、G2连续
答：G0连续又叫——点连续。是指曲线或曲面与任意平面交线是连续曲线，没有断点，既曲线方程连续。对曲面来说,说白了就是没有裂缝。G1连续又叫——相切连续。是指曲线或曲面与任意平面交线平滑无折点（相切），既曲线方程一阶导数连续。对曲面来说,说白了就是处处圆滑相切，没有楞，显示曲率时颜色有突变。G2连续又叫——曲率连续。是指曲线或曲面与任意平面交线的各点曲率连续，作曲率分析的曲线是连续曲线，无断点。
37.什么是曲线的控制点，节点，曲线的阶次和段数，曲线的光顺性共同点
曲线的控制点：在曲线控制测量中，为控制曲线形状而必须要设立的点
节点：该绘点命令在指定几何对象上绘制一系列等距离的点。几何对象可以为线、圆弧、圆
38.什么是IGES,STEP
答：答：IGES：j; gIGES(又称IGS)是三维绘图及加工软件通用转换格式,可以把SW文件转换为IGES,然后通过PROE来读进IGES即可.IGES格式是中转格式
STEP ：STEP是国际标准化组织所属技术委员会TC184下的“产品模型数据外部表示”分委员会SC4所制订的国际统一CAD数据交换标准。
39.什么是参数化建模和基于约束的建模
参数化建模：参数化建模是参数（变量）而不是数字建立和分析的模型，通过简单的改变模型中的参数值就能建立和分析新的模型
基于约束的建模：将机构图形设计和数值分析结合在一起，改进了平面机构的设计与分析方法，实现了机构尺寸调整和实时运动仿真。通过图形转换的应用，实现了设计信息的继承、发展以及基于运动模型的结构设计
毕业论文开题报告 题目某典型零件的逆向工程与注塑模设计 学生姓名学号 所在院(系) 专业班级 指导教师 2013 年 3月 5 日
题目某典型零件的逆向工程与注塑模设计 一、选题的目的及研究意义： 逆向工程(reverse engineering,RE),又称为反求工程或反求设计，与传统工程的设计过程完全不同。他是从实物样本的获取产品数学模型并制造得到新产品的相关技术，已成为CAD/CAM系统中一个研究应用热点，并发展成为一个相对独立的技术领域。早在1980年始欧美国家许多学校及工业界开始注意逆向工程这块领域。1990年初期包括台湾在内，各国学术界团队大量投入逆向工程的研究并发表成果，直到20世纪90年代中期，逆向工程才在我国得到了迅速的发展与推广。 1、选题目的： 随着国民经济的飞速发展，传统的产品开发模式以不能满足经济社会的市场的需求。传统的产品开发过程遵循正向工程（或正向设计）的思维，从市场需求信息着手，按照“产品功能描述（产品规格及预期目标）-产品概念设计-产品总体设计及详细的零部件设计-制定生产工艺流程-设计、制造工夹具、模具等工装-零部件加工及装配-产品检验及性能测试”这样的步骤开展工作，是从未知到已知、从抽象到具体的过程。我国是一个制造大国但不是一个制造强国，沿海很多中小型企业都是为外国大企业进行贴牌生产，没有自己的产品。这样很难适应如今的国际经济形势。所以国家提出技术创新，要有自己的设计、创新的产品，并且要不断地推陈出新。采用逆向工程技术，可以直接在国内外已有的先进产品基础上进行性能分析、设计模型反求、在设计优化制造。这次注塑模具设计不是通过常规的方法设计，而是基于先进的制造技术逆向工程，一个“从有到无”的过程，为模具技术的迅速发展起着至关重要的作用。这样，不仅可以更好地消化和吸收国外先进技术，赶超发达国家，扩大在世界经济市场的占有份额，而且可以打破西方国家对我国进行的技术封锁，从而研制出更先进的产品，以提高我国的综合国力。 2、研究意义： 逆向工程是制造业实现快速产品创新设计的重要途径，实物原型的再现仅仅是逆向工程的初步阶段，在此基础上进行的基于原型的再设计、再分析、再提高，从而实现重大改型的创新设计，才是逆向工程的真正价值和意义所在。逆向工程技术在模具行业中的应用从逆向工程的概念和技术特点可以看出，逆向工程的应用领域主要是飞机、汽车、玩具和家电等模具相关行业。近年来随着生物、材料技术的发展，逆向工程技术也开始应用在人工生物骨骼等医学领域。但是其最主要的应用领域还是在模具行业。由于模具制造过程中经常需要反复试冲和修改模具型面。若测量最终符合要求的模具并反求出其数字化模型，在重复制造该模具时就可运用这一备用数字模型生成加工程序，可以大大提高模具生产效率，降低模具制造成本。逆向工程技术在我国，特别是以生产各种汽车、玩具配套件的地区、企业有着十分广阔的应用前景。因此,逆向工程技术的应用对我国企业缩短与发达国家的差距具有特别重要的意义。
重庆理工大学 逆向工程技术实训 说明书 设计题目： 指导老师： 姓名： 专业： 学号： 学院： 中国重庆
2013年月 前言 关于逆向工程技术实训： 逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同。它是根据已经存在的产品或零件原型，重新构造产品或零件的三维模型，在此基础上对已有产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。在整个逆向工程中，产品三维几何模型的CAD重建是最关键的，最复杂的环节。因为只有获得了产品的CAD模型，才能够在此基础上进行后续产品的加工制造、快速成型制造、虚拟仿真制造、产品的再设计等。逆向工程技术涉及计算机图形学、计算机图像处理、微分几何、概率统计学科，是CAD领域最活跃的分支之一。 逆向工程软件部分品牌有Imageware、ICEM、CopyCAD、Rapid Form 等，本此实训我们利用Imageware软件对产品进行分析、处理。通过逆向工程技术的实训，可以对本软件更加的熟悉并运用，以达到专业技术的初步水平。可以使我们在课堂上的学习与实际的运用相结合，获得在传统的课堂教育得不到的新能力，并且让我们能够掌握整个逆向工程的过程，并且积累设计经验。通过实训过程，更能够了解到自己在专业知识的不足，锻炼独立思考能力和提升团队合作能力，同学们可以相互取长补短。真正意义上的实训有别与以往的传统课堂教学模式，这种实训方式让我们不在一味的依赖老师，而是利用各种方式独立解决问题；同时这种实训方式也让我们在实体建模过程中贯穿国际标准的使用规
范，这些都为以后的实际运用及社会工作打下坚实的基础。 目录 第一节、设计题目 0 第二节、设计流程分析 0 第三节、点云的处理 (1) 第四节、导弹一的设计 (4) 第五节、导弹二和机头的设计 (7) 第六节、导弹三的设计 (9) 第七节、导弹四的设计 (11) 第八节、轮子和机轮架的设计 (13) 第九节、导弹五的设计 (16) 第十节、机身、机尾、尾翼和落脚板的设计 (19) 第十一节、侧翼和机盖的设计 (22) 第十二节、机下身部位的设计 (25) 第十三节、后处理 (26) 苏27战斗机逆向设计所得图 (29)
第一章绪论 1. 塑料及塑料工业的发展 塑料工业是一门飞速发展的新兴工业,是随着石油工业的发展应运而生的.世界塑料的历史仅有90年，而我国的塑料工业起步于20世纪50年代，只有50年的历史,但其了展速度是惊人的。 据统计，就最近几十年来，全世界的塑料用量几乎每五年翻一翻特别是近20年来发展雨十分迅速，塑料的产量和数量都有了很大的增长。1910年全世界的产量只有24kt，到了2003年产量已达到126Mt,有300多个塑料品种。我国的塑工业经过多年的发展，现如今问题已跃居世界第二位，塑料在国民经济中了挥着重要的作用，但是从人均消费量看，我国人均消费量公12kg上下，而发达国家是30~100kg,世界平均消费量是18kg。不难预测，中国加入WTO后，中国在全球经济中地位将日益突出，我国塑料工业在未来十年内将有广阔的发展空间和前景。 2.我国的塑料工业现状 大多数塑件的制造是靠模塑成的，用模具生产的塑件具有高精度，高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗等特点。塑料模具的设计和制作水平，对塑件的成型质量具有至关重要的影响，用模具生产的产品价值，往往是模具自身价值的几十倍甚至上百倍。因此，模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定一个国家制造业的竞争能力。因此，在欧美等工业发达国家，模具被称为“点石成金”的“磁力工业”。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为模具工业是所有工业中的“关键工业”；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力”。从世界发达国家的生产情况来看，模具产值已经大于机床产值，而且他们注重生产附加的模具，低附加的模具则转到其他发展中国家生产。 目前，我国模具按产量总量排名，我国名列日本、美国之后，位居第三。我国已成为一个模具大国，但从先进技术的应用程度来看，我国还不是一个模具工业强国，虽然近几年我国的模具技术水平已经有了很大的提高，但是总体上与发达国家相比，还是有很大的差距。比如：精密加工设备还很少；CAD/CAM/CAE 等普及还不是很高；成型设备陈旧、品种少；塑料材料品种少等等。因此，大部分国产模具的精度低，寿命短、制造周期长，特别是大型、精密、长寿命的模具远远不能满足国民经济的发展需要。在我国模具行业“十一五”规划中提出了争取进入模具生产制造强国的总体目标。我国模具工业的当务之急是加快技术进步，调整产品结构，增加高档模具的比重，质中求效益，提高模具的国产化程度，
实验一：逆向工程技术实验三维测量操作 一、实验目的 了解逆向工程的基本原理和工作流程，初步掌握使用柔性关节臂式三坐标扫描仪系统对样件进行测量的方法，并了解利用测量所得的数据进行三维重构的过程。 二、实验的主要内容 样件外形测量与三维重构。 三、实验设备和工具 柔性关节臂式三坐标扫描系统 装有IMAGEWARE软件的计算机 四、实验原理 1、三维测量的方法简介 不同的测量对象和测量目的，决定了测量过程和测量方法的不同。 2、非接触式测量的三角测量原理 激光探头的测量原理目前均以三角法为主。如下图所示，激光由激光二氧化碳激光发生器产生，经聚光透镜（F1）投射到工件表面，由于光束反射作用，部份光源经固定透镜（F2）聚焦后投射在光传感器（D）上。当物体沿y方向上下运动或者探头沿y方向移动，其散射光投射在光传感器的位置（X）亦将改变。 2、柔性关节臂式三坐标扫描仪系统简介 柔性关节臂式三坐标扫描仪系统由柔性关节臂式（FARO）三坐标测量机和Kreon激光扫描系统构成。 Kreon激光扫描系统是基于激光截面三角测量的原理，对工件表面进行非接触式的扫描，在激光线条上采集非常密集的数字化(坐标)点，通过与电子控制器(ECU)的连接，记录激光线与工件相交的位置。摄像机摄取激光线位置获得立体影像，ECU电子控制器对每条激光线条上所记录的600个坐标点在Z轴方向的位置，以初始校正时所记录的绝对零位为依据作重复计算。 3、三坐标测量技术在逆向工程上的应用 测量数据的三维实体重构是目前逆向工程领域研究的“瓶颈”，实际应用中，因原始数据的获取方式、三维重构支撑环境、三维重构方法和目标不同，其理论依据、技术路线、算法和工作内容有较大差异。 数据压缩、曲线曲面的光顺处理噪声去除、数据匀化数据预处理曲面重构特征提取与数据分块 五、实验方法和步骤 1、Kreon激光扫描系统数据处理”-->“SELECT MACHINE”，在对话框中选“FARO Arm.par”，按OK，跟着会出现一个读取ECU的进程。 “Services”-->“Positioning” 将工件放在台面上使扫描头能扫到所有要扫的面。被扫工件应先喷上显像剂 Digitization --> Add digitization：Name(Path) 按Run digitization定义步距、频率等 按Record开始扫描，一个方向扫完后，可用Face检查，未扫到部分再换方向局部补扫。将已扫的结果点云过滤。 将结果输出，保存为逆向工程软件所用的格式文件。 2、在逆向工程软件中处理测量所得的数据，并进行曲面重构，得到计算机三维模型，最后在三维CAD软件中完成样件的三维造型设计。
课题的意义和目的 1.1 课题的意义 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着我国加入WTO，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。 我国的模具工业的发展,日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电器、仪器仪表、家电和通讯等产品中，60%－80%的零部件都要依靠模具成形这些行业是模具行业的主要服务领域。用模具生产的制件具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗等特点，是其他加工方法所不及的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量和新产品的开发能力。 1.2 课题的目的 本次毕业设计的任务是盘型零件复合模模具设计，通过本次设计不仅使学生了解冲压件的结构工艺性和模具结构设计之间的关系，还可以掌握模具设计的步骤与方法。同时，还有助于学生巩固书本上所学到的理论知识，加深对专业知识的理解，将理论知识与实际生产紧密联系起来，大大提高了学生的综合能力，为将来的工作打下良好基础。 2 文献综述 2.1 我国的模具工业的发展状况 国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求, 也为其发展提供了大的动力。这些年来, 中国模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展, 年模具生产总量仅次于日、美之后位居世界第三位。但目前我国模具生产厂点多数是自产自用的工模具车间( 分厂) , 商品化模具仅占1/3左右。从模具市场来看, 国内模具生产仍供不应求, 约20% 左右靠进口, 特别是精密、大型、复杂和长寿命的高档模具进口比例高达40% 。 由此可见, 虽然我国模具总量目前已达到相当规模,模具水平也有很大提高, 但在模具产品水平和生产工艺水平总体上要比德、美、日、法、意等发达国家至
一、工作原理 反求技术是利用电子仪器去收集物体表面的原始数据,之后再使用软件，计算出采集数据的空间坐标，并得到对应的颜色。扫描仪是对物体作全方位的扫描、然后整理数据、三维造型、格式转换、输出结果。整个操作过程，可以分为四个步骤： (1)物体数据化： 普遍采用三坐标测量机或激光扫描仪来采集物体表面的空间坐标值。 (2)从采集的数据中分析物体的几何特征： 依据数据的属性，进行分割、再采用几何特征和识别方法来分析物体的设计及加工特征。 (3)物体三维模型重建： 利用CAD软件，把分割后的三维数据作表面模型的拟合，得出实物的三维模型。 (4)检验、修正三维模型。 二、设备、软件、书籍资料 1、Geomagic Studio 由美国Raindrop (雨滴)公司出品的逆向工程和三维检测软件Geom Geomagic Studio软件的使用 agic Studio 可轻易地从扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格，并可自动转换为NURBS 曲面。该软件也是除了Imageware 以外应用最为广泛的逆向工程软件。 Geomagic Studio主要包括Qualify、Shape、Wrap、Decimate、Capture 五个模块。主要功能包括： 自动将点云数据转换为多边形(Polygons) 快速减少多边形数目(Decimate) 把多边形转换为NURBS 曲面 曲面分析(公差分析等) 输出与CAD/CAM/CAE 匹配的文件格式(IGS、STL、DXF等) 1.从CAD数模得到的产品模型 2.将CAD模型读入Geomagic Studio 3.CAD 设计模型与从实际模型扫描所得的点云数据(不同坐标系) 4.扫描数据与CAD模型的自动对合 5.扫描数据与CAD模型的自动对齐 6.误差以彩色图形直观显示 7.用户可标出任意点误差 8. Qualify 的结果可以输出为HTML 格式 2、Surfacer——逆向工程工具和class 1 曲面生成工具
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
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 本科毕业论文 轿车车身设计 Car Body Design 学院名称： 专业班级： 学生姓名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 2011年5 月
目录 摘要 (01) Abstract (02) 引言 (03) 第一章轿车车身造型设计 (07) 1.1 美学的运用 (07) 1.2 空气动力学的应用 (08) 第二章车身总布置设计 (10) 2.1 车身总布置与整车总布置 (10) 2.2 人机工程学的运用 (11) 2.2.1 H点人体模型 (11) 2.2.2 眼椭圆及其定位 (12) 2.2.3 本次设计的人机工程部分 (12) 2.3 工程图的绘制 (13) 第三章三维模型的建立 (15) 3.1 建立方法及原则 (15) 3.2 车身建模分块 (16) 3.3 空间曲线的处理 (16) 3.4 空间曲面的构成和处理 (18) 3.4.1 空间曲面的处理 (18) 3.4.2 空间曲面的构成 (18) 3.5 曲面间的过渡 (19) 3.6 渲染 (21) 结论 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25)
轿车车身设计 专业班级：学生姓名： 指导教师：职称： 摘要概述了车身外形设计方法，介绍了逆向工程的含义，阐述了应用逆向工程进行汽车覆盖件模具设计的工作流程及其关键技术。最后针对汽车车身，在ALIAS中进行车身造型设计，再通过CATIA进行数据整理。结果表明,逆向工程可以大大提高覆盖件产品开发的效率和质量。 关键词：逆向工程；全车外形；造型设计
Car body design Abstract Outlines the body contour design, introduces the meaning of reverse engineering to explain the application of reverse engineering for automotive panel die design workflow and key technologies. Finally, according to the vehicle body, ALIAS of body modelling design, again through the CATIA carries on the data arrangement. The results show that reverse engineering can greatly improve the efficiency of product development covering parts and quality. Keywords：Reverseengineering; All car shape; Modelling design
逆向工程及其应用 一、什么是逆向工程 随着科技的发展和人们生活水平的提高，产品的性能和外形发生了很大的改变，原来粗大笨重的产品，正在被小巧玲珑，造型别致的产品所代替，工业产品设计正在成为一种热门的行业，根据人机工程学和美学原理设计的各种使用方便、线条流畅的产品，如轿车、家用电器等，随处可见，这些产品一般都是由一些空间自由曲面组成的，用传统的方法很难设计、制造出来;为了设计、制造这类产品和相应的工装具，必须使用CAD/CAM,多轴加工中心等先进技术，现代逆向工程技术就是在这祥的背景下产生的。 逆向工程RE (Reverse Engineering，也称反求工程)，是对产品设计过程的一种描述。在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程，即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后通过绘制图纸建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转人到制造流程中，完成产品的整个设计制造周期。这样的产晶设计过程珊们欢去“正向设计”过程。 逆向工程产品设计过程如图一所示，可以认为是一个“从有到无”的过程。简单地说，逆向工程产品设计就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品设计数据(包括设计图纸或数字模型)的过程;它针对现有的工件(样品或模型)利用3D数字化量测仪器准确、快速的测量出工件的轮廓坐标，并加以编辑、修改、建构曲面后，传至一般的CAD/CAM系统.再由CAM软件产生刀具的NC加工路径送至CNC加工机床，制作出所需模具，或者送到快速原型成型机，将样品模型制作出来。逆向工程在某些方面很像我们常说的“仿制”;可以说，在我国正在成为世界制造中心的今天，逆向工程将大有用武之地。
逆向工程技术的应用 仿制、仿造已经成为了我国一部分企业的固定生产方式，针对市场热门产品的仿造品屡见不鲜，逆向工程的广泛应用在其中起到了不可忽视的作用。于是，经常有人将逆向工程和非法仿制联系在一起，甚至提出了知识产权保护等法律层面的问题。实际上，逆向工程代表了一种非常高效的产品设计思路和方法。本文从逆向工程设计的概念出发，阐述了现代制造业中逆向工程的概念以及逆向工程在模具制造等行业中的作用。本文对于我们正确认识逆向工程技术有一定的意义。 一、引言 在国外，逆向工程已经作为一种先进的设计方法被引入到新产品的设计开发工作中。我国也有许多企业应
用逆向工程技术，对竞争对手的产品进行改进，以避开艰苦的原型设计阶段，这是一种产品的再设计过程。所谓产品再设计，就是通过观察和测试某一种产品，对其进行初始化，然后拆开产品，逐一分析单个零件的组成、功能、装配公差和制造过程。这些工作的目的就是要充分理解产品的制造过程，并以此为基础在子系统和零件层面上，优化设计出一种更好的产品。美国的许多工程学院开设了逆向工程课程，教授学生用再设计代替原型设计，作为解决设计问题的一种方法。近年来，在汽车、电子产品等领域人们越来越多地采用逆向工程技术，来部分替代使用多年的原型设计方法。 二、逆向工程的概念 逆向工程（Reverse Engineering，RE）是对产品设计过程的一种描述。在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程：设计人员首先构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后利用CAD技术建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入制造流程，完成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们可以称之为“正向设计”。
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
郑州工业安全职业学院 毕业论文（设计）题目逆向工程 姓名____路来旭_____________ 系别____机电工程系_________ 专业____机电一体化_________ 年级____08级______________ 指导教师______________________ 2011年 5 月 27 日
毕业论文（设计）成绩评定表
目录 内容摘要 (4) 第一章引言 (5) 第二章逆向工程数据测量技术 (6) 第一节接触式数据采集方法 (6) 第二节非接触式数据采集方法 (7) 第三章逆向工程数据处理及模型重建技术 (8) 第一节逆向工程数据处理 .......................................................................... .. (9) 第二节逆向造型的方法 (9) 第三节逆向应用实例 (9) 第四章展望 (13) 第五章结束语 (14) 参考文献 (15)
内容摘要 逆向工程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，对已有的产品进行解剖、分析、重构和再创造。它是将数据采集设备获取的实物样件表面及内腔数据，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，在计算机上浮现实物样件的几何形状，并在此基础上进行原件复制、修改或重设计，使之能利用CAD、CAM、PDM及CMIS先进技术进行处理或管理。应用逆向工程，在产品的设计制造过程中，可以从实体模型、原型或者现有产品中获取设计面信息，快速高效地建立优质定型曲面，加速设计过程，提高效率。 关键词：模型重建数据采集数据处理三维CAD
摘要 与CAD/CAM系统在我国几十年的应用时间相比，逆向工程技术为企业所接受只有十几年甚至几年的时间。时间虽短，但是逆向工程技术广阔的应用前景和对企业竞争力的巨大推动作用，已经引起了很多企业的关注。 逆向工程实现了从实际物体到几何建模的直接转换。逆向工程技术涉与计算机图形学、计算机图像处理、微分几何、概率统计等学科。本文介绍了逆向工程的基本概念，重点分析的逆向工程技术过程，阐述了现代制造业中逆向工程的的发展前景以与逆向工程技术的重要应用领域。本文对于我们正确认识逆向工程技术有一定的意义。 【关键词】逆向工程CAD/CAM solidworks surfacer 反向工程、建模
目录 1 逆向工程简介 (1) 1.1逆向工程介绍............................. 错误!未定义书签。 1.2 逆向工程的应用 (3) 2 逆向工程应用实例 (6) 3 逆向工程的其他应用领域 (7) 参考文献 (8)
1 逆向工程介绍 1. 逆向工程的概念 逆向工程（Reverse Engineering，RE）是对产品设计过程的一种描述。在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程：设计人员首先构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后利用CAD技术建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入制造流程，完成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们可以称之为“正向设计”。逆向工程则是一个“从有到无”的过程。简单地说，逆向工程就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品的设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。 随着计算机技术在制造领域的广泛应用，特别是数字化测量技术的迅猛发展，基于测量数据的产品造型技术成为逆向工程技术关注的主要对象。通过数字化测量设备（如坐标测量机、激光测量设备等）获取的物体表面的空间数据，需要经过逆向工程技术的处理才能获得产品的数字模型，进而输送到CAM系统完成产品的制造。因此，逆向工程技术可以认为是“将产品样件转化为CAD模型的相关数字化技术和几何模型重建技术”的总称。 逆向工程软件部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、Rapid Form等。逆向软件的演进约略可区分为三个阶段。十一年前在逆向工程上，只能运用CATIA等CAD/CAM高阶曲面系统。市场后来发展出两套主流产品约在七、八年前技术成熟，广为业界引用。到最近四年来，发展
一、逆向工程技术的内容及其应用范围 随着计算机技术的发展，CAD技术已成为产品设计人员进行研究开发的重要工具，其中的三维造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。在实际开发制造过程中，设计人员接收的技术资料可能是各种数据类型的三维模型，但很多时候，却是从上游厂家得到产品的实物模型。设计人员需要通过一定的途径，将这些实物信息转化为CAD模型，这就应用到了逆向工程技术(Reverse Engineering)。 所谓逆向工程技术，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。逆向工程技术与传统的正向设计存在很大差别。传统的产品设计一般需要经过图1所示的设计过程。而逆向工程则是从产品原型出发，进而获取产品的三维数字模型，使得能够进一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先进技术对其进行处理。它的设计流程如图2所示，与图1的不同之处在于设计的起点不同，相应的设计自由度和设计要求也不相同。 一般来说，产品逆向工程包括形状反求、工艺反求和材料反求等几个方面，在工业领域的实际应用中，主要包括以下几个内容： (1)新零件的设计，主要用于产品的改型或彷型设计。 (2)已有零件的复制，再现原产品的设计意图。 (3)损坏或磨损零件的还原。 (4)数字化模型的检测，例如检验产品的变形分析、焊接质量等，以及进行模型的比较。 逆向工程技术为快速设计和制造提供了很好的技术支持，它已经成为制造业信息传递的重要而简洁途径之一。 二、逆向工程技术实施的条件 1.逆向工程技术实施的硬件条件 在逆向工程技术设计时，需要从设计对象中提取三维数据信息。检测设备的发展为产品三维信息的获取提供了硬件条件。目前，国内厂家使用较多的有英国、意大利、德国、日本等国家生产的三坐标测量机和三维扫描仪。就测头结构原理来说，可分为接触式和非接触式两种，其中，接触式测头又可分为硬测头和软测头两种，这种测头与被测头物体直接接触，获取数据信息。非接触式测头则是应用光学及激光的原理进行的。近几年来，扫描设备有了很大发展。例如，英国雷尼绍公司的CYCLON2高速扫描仪，可实现激光测头和接触式扫描头的互换，激光测头的扫描精度达0.05mm，接触式扫描测头精度可达0.02mm。可对易碎、易变形的形体及精细花纹进行扫描。德国GOM公司的ATOS扫描仪在测量时，可随意绕被测物体进行移动，利用光带经数据影象处理器得到实物表面数据，扫描范围可达8m×8m。ATOS扫描不仅适于复杂轮廓的扫描，而且可用于汽车、摩托车内外饰件的造型工作。此外，日本罗兰公司的PIX-30网点接触式扫描仪，英国泰勒·霍普森公司的TAL YSCAN 150多传感扫描仪等，集中体现了检测设备的高速化、廉价化和功能复合化等特点。为实现从实物——建立数学模型——CAD/CAE/CAM一体化提供了良好的硬件条件。不同的测量对象和测量目的，决定了测量过程和测量方法的不同。在实际三坐标测量时，应该根据测量对象的特点以及设计工作的要求确定合适的扫描方法并选择相应的扫描设备。例如，材质为硬质且形状
理工大学 逆向工程技术实训 说明书 设计题目： 指导老师： 姓名： 专业： 学号： 学院： 中国?重庆 2013年月
前言 关于逆向工程技术实训： 逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同。它是根据已经存在的产品或零件原型，重新构造产品或零件的三维模型，在此基础上对已有产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。在整个逆向工程中，产品三维几何模型的CAD重建是最关键的，最复杂的环节。因为只有获得了产品的CAD模型，才能够在此基础上进行后续产品的加工制造、快速成型制造、虚拟仿真制造、产品的再设计等。逆向工程技术涉及计算机图形学、计算机图像处理、微分几何、概率统计学科，是CAD 领域最活跃的分支之一。 逆向工程软件部分品牌有Imageware、ICEM、CopyCAD、Rapid Form 等，本此实训我们利用Imageware软件对产品进行分析、处理。通过逆向工程技术的实训，可以对本软件更加的熟悉并运用，以达到专业技术的初步水平。可以使我们在课堂上的学习与实际的运用相结合，获得在传统的课堂教育得不到的新能力，并且让我们能够掌握整个逆向工程的过程，并且积累设计经验。通过实训过程，更能够了解到自己在专业知识的不足，锻炼独立思考能力和提升团队合作能力，同学们可以相互取长补短。真正意义上的实训有别与以往的传统课堂教学模式，这种实训方式让我们不在一味的依赖老师，而是利用各种方式独立解决问题；同时这种实训方式也让我们在实体建模过程中贯穿国际标准的使用规，这些都为以后的实际运用及社会工作打下坚实的基础。
目录 第一节、设计题目 0 第二节、设计流程分析 0 第三节、点云的处理 (1) 第四节、导弹一的设计 (3) 第五节、导弹二和机头的设计 (6) 第六节、导弹三的设计 (8) 第七节、导弹四的设计 (10) 第八节、轮子和机轮架的设计 (12) 第九节、导弹五的设计 (15) 第十节、机身、机尾、尾翼和落脚板的设计 (17) 第十一节、侧翼和机盖的设计 (20) 第十二节、机下身部位的设计 (23) 第十三节、后处理 (24) 苏27战斗机逆向设计所得图 (27)
在产品的开发及制造过程中，几何造型技术已使用得相当广泛。但是，由于种种原因，仍 有许多产品并非由CAD模型描述，设计和制造者面对的是实物样件。为了适应先进制造技术的发展，需要通过一定途径，将这些实物转化为CAD模型，使之能利用CAD、CAM等 先进技术进行处理。目前，与这种从实物样件获取产品数学模型技术相关的技术，已发展 成为CAD、CAM中的一个相对独立的范畴，称为“反求工程”（Reverse Engineering）。通过反求工程复现实物的CAD模型，使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中，充分利用CAD、CAM等先进技术。由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可*地复制实物样件，因此反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。利用一些非专业的逆向设计软件（如：UG、Pro/ENGINEER、CATIA等）和一些专业的逆向设计软 件（如：Surfacer、CopyCAD、Trace等）进行逆向造型是现阶段反求工程在企业应用的典型例子。
由于公司新产品开发需要，笔者利用UG软件进行零件的反求在外形复杂的汽车冲压件的逆向造型设计中取得较好应用效果。我们选择的测量设备是英国LK公司的三坐标测量机，可以用来测量特征的空间坐标、扫描剖面、测量分型线以及轮廓线。此设备获得点的数据 量不像激光扫描仪扫描的那么大，所以用一些非专业的逆向设计软件是很合适的。UG的逆向造型遵循：点→线→面→体的一般原则。一、测点测点之前规划好该怎么打点。由设计 人员提出曲面打点的要求。一般原则是在曲率变化比较大的地方打点要密一些，平滑的地 方则可以稀一些。由于一般的三坐标测量机取点的效率大大低于激光扫描仪，所以在零件 测点时要做到有的放矢。值得注意的是除了扫描剖面、测分型线外，测轮廓线等特征线也 是必要的，它会在构面的时候带来方便。 二、连线(1)点整理连线之前先整理好点，包括去误点、明显缺陷点。同方向的剖面点放在同一层里，分型线点、孔位点单独放一层，轮廓线点也单独放一层，便于管理。通常这个 工作在测点阶段完成，也可以在UG软件中完成。一般测量软件可以预先设定点的安放层，一边测点，一边整理。 (2)点连线连分型线点尽量做到误差最小并且光顺。因为在许多情况下分型线是产品的装 配结合线。对汽车、摩托车中一般的零件来说，连线的误差一般控制在0.5mm以下。连线要做到有的放矢，根据样品的形状、特征大致确定构面方法，从而确定需要连哪些线条， 不必连哪些线条。连线可用直线、圆弧、样条线（spline）。最常用的是样条线，选用“through point”方式。选点间隔尽量均匀，有圆角的地方先忽略，做成尖角，做完曲面后再倒圆角。(3)曲线调整因测量有误差及样件表面不光滑等原因，连成spline的曲率半径变化往往存在突变，对以后的构面的光顺性有影响。因此曲线必须经过调整，使其光顺。调 整中最常用的一种方法是Edit Spline,选Edit pole选项，利用鼠标拖动控制点。这里有许 多选项，如限制控制点在某个平面内移动、往某个方向移动、是粗调还是细调以及打开显 示spline的“梳子”开关等。另外，调整spline经常还要用到移动spline的一个端点到另一 个点，使构建曲面的曲线有交点。但必须注意的是，无论用什么命令调整曲线都会产生偏差，调整次数越多，累积误差越大。误差允许值视样件的具体要求决定。三、构面运用各 种构面方法建立曲面，包括Though Curve Mesh、Though Curves、Rule、Swept、From point cloud 等。构面方法的选择要根据样件的具体特征情况而定。笔者最常用的是随着社会的不断发展，现如今正在处在第三次工业革命的阶段，逆向工程技术便是第三次工业革命的产物。本文针对灰太狼塑料玩具进行逆向设计，论述了逆向工程技术关键技术、玩具设计原则、Geomagic studio逆向设计软件等。详细阐述了灰太狼塑料玩具逆向设计过程，并运用快速打印技术完成了产品的成型。实践证明，运用逆向工程和快速打印技术，缩短了产品设计时间。 【关键词】：逆向工程；塑料玩具；快速打印；Geomagic studio
引言 (3) 一、逆向工程的基本概念 (4) （一）逆向工程技术的定义 (4) （二）逆向工程的应用领域 (5) （三）逆向工程的关键技术 (6) （四）小结 (8) 二、玩具设计的定位 (8) （一）玩具的发展历程以及发展趋势 (8) （二）玩具类型以及消费定位可行性分析 (9) （三）小结 (10) 三、逆向软件的介绍（Geomagic、UG） (10) （一）Geomagic工作界面 (10) （二）Geomagic模块简介 (11) （三）Geomagic基本操作 (11) （四）Geomagic的处理流程 (12) （五）小结 (13) 四、玩具逆向设计造型具体制作 (13) （一）点云数据的采集 (13) （二）点云数据的编辑 (15) （三）玩具模型再现 (16) （四）灰太狼曲面修改 (17) （五）曲面成型 (19) （六）成型后曲面分析 (20) （七）小结 (20) 五、逆向成型UG效果渲染呈现 (20) 六、灰太狼的快速打印与内部雕刻成型 (22) （一）3D打印技术 (22) （二）灰太狼的快速成型 (22) （三）激光内部雕刻 (23) 总结.................................................... 错误！未定义书签。参考文献................................................ 错误！未定义书签。谢辞.................................................... 错误！未定义书签。
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、
逆向工程技术及其发展现状 【摘要】本文介绍了逆向工程的基本概念，重点分析的逆向工程技术过程，阐述了现代制造业中逆向工程的的发展前景以及逆向工程技术的重要应用领域。本文对于我们正确认识逆向工程技术有一定的意义。 【关键词】逆向工程 CAD/CAM solidworks surfacer 反向 一、引言 在国外，逆向工程已经作为一种先进的设计方法被引入到新产品的设计开发工作中。我国也有许多企业应用逆向工程技术，对竞争对手的产品进行改进，以避开艰苦的原型设计阶段，这是一种产品的再设计过程。所谓产品再设计，就是通过观察和测试某一种产品，对其进行初始化，然后拆开产品，逐一分析单个零件的组成、功能、装配公差和制造过程。这些工作的目的就是要充分理解产品的制造过程，并以此为基础在子系统和零件层面上，优化设计出一种更好的产品。美国的许多工程学院开设了逆向工程课程，教授学生用再设计代替原型设计，作为解决设计问题的一种方法。近年来，在汽车、电子产品等领域人们越来越多地采用逆向工程技术，来部分替代使用多年的原型设计方法。 二、逆向工程的概念 逆向工程（Reverse Engineering，RE）是对产品设计过程的一种描述。在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程：设计人员首先构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后利用CAD技术建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入制造流程，完成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们可以称之为“正向设计”。逆向工程则是一个“从有到无”的过程。简单地说，逆向工程就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品的设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。 随着计算机技术在制造领域的广泛应用，特别是数字化测量技术的迅猛发展，基于测量数据的产品造型技术成为逆向工程技术关注的主要对象。通过数字化测量设备（如坐标测量机、激光测量设备等）获取的物体表面的空间数据，需要经过逆向工程技术的处理才能获得产品的数字模型，进而输送到CAM系统完成产品的制造。因此，逆向工程技术可以认为是“将产品样件转化为CAD模型的相关数字化技术和几何模型重建技术”的总称。