第六讲反求工程设计

反求工程课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握反求工程的基本概念、方法和应用。

知识目标包括：了解反求工程的定义、原理和流程；掌握反求工程在工程设计、制造和维修领域的应用；理解反求工程与传统工程设计的区别。

技能目标包括：能够运用反求工程的方法和技巧进行实际问题的解决；能够运用反求工程软件进行实物的三维扫描和模型重建。

情感态度价值观目标包括：培养学生对反求工程技术的兴趣和好奇心；使学生认识到反求工程在工程领域的的重要性和前景。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括反求工程的基本概念、方法和应用。

首先，介绍反求工程的定义和原理，让学生了解反求工程的基本内涵。

然后，讲解反求工程的具体流程和方法，包括实物测量、数据处理、模型重建等步骤，使学生掌握反求工程的基本操作技能。

接下来，通过案例分析，介绍反求工程在工程设计、制造和维修领域的应用，让学生了解反求工程在实际工程中的重要性。

最后，与传统工程设计进行对比，使学生认识到反求工程的优势和特点。

三、教学方法为了实现本节课的教学目标，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先，采用讲授法，系统地讲解反求工程的基本概念、方法和应用，使学生掌握反求工程的基本知识。

其次，采用案例分析法，通过分析实际案例，使学生了解反求工程在工程设计、制造和维修领域的应用。

此外，还采用讨论法，鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。

最后，利用实验法，让学生亲自动手进行实物测量和模型重建，提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源。

首先，教材《反求工程》，作为学生学习的主要参考资料，为学生提供反求工程的基本知识和理论。

其次，多媒体资料，包括反求工程的图片、视频等，用于直观地展示反求工程的应用场景。

再次，反求工程软件，如三维扫描仪、模型重建软件等，用于学生进行实物测量和模型重建的实践操作。

最后，实验设备，如三维扫描仪、计算机等，用于支持学生进行实验操作，提高学生的实践能力。

反求设计反求设计1 反求设计理论（1/4）2实验设备体系参数（1/4）3 过程步骤（1/4）4 报告（1/4）反求设计⼀．反求设计理论的分析1.1反求⼯程的概念与内容⼈们通常所称的设计，⼀般均指正向设计。

先是市场调研设计要求，然后设计师创造性的劳动，最后完成产品的设计。

⽽反求⼯程则是在⼰知某种产品的有关信息(包括硬件、软件、照⽚、⼴告、情报等)的条件下，以⽅法学为指导，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，回溯这些信息的科学依据，即寻求这些信息的先进性、积极性、合理性、改进的可能性等等，达到充分消化和吸收，然后在此基础上改进、挖潜进⾏再创造，反求⼯程是⼰有设计的设计。

反求⼯程涉及的内容⽐较⼴泛，包括⼏何形状反求、材料反求、⼯艺反求等许多⽅⾯。

⼀般可以按反求对象分为以下三类: 实物反求；软件反求；影像反求。

从狭义上说，反求⼯程主要指⼏何形状反求。

传统的⼏何形状反求的⼯作流程如下：图1.1传统⼏何形状反求的⼯作流程这种反求⽅式往往带来以下问题：a.仿制精度不⾜，翻制模具和⼿⼯测绘难以保证精度；b.加⼯⼯艺复杂，需要经验丰富的熟练技⼯；c.处理⽅式有限，对于⼀些复杂曲⾯难以加⼯；d.花费成本太⼤，需要多种加⼯设备和⼯具；e.开发⼿⼯样品或成品翻制⽯膏模⼿⼯测绘仿削机1:1加⼯⼿⼯图纸仿制品改进性产品周期长，模具的制造要耗费⼤量的⼯时；f.改变设计困难，不便对产品进⾏改进。

总之传统的反求⽅式使得设计制造与开发产品的效率很低，⽽且主要是⽤来仿制已有产品，难以作为⼀种创新设计⼿段。

这些问题使反求⼯程的应⽤范围也因此受到了很⼤限制。

近⼗⼏年来，随着信息技术、测控技术、计算机技术的曲⾯重构技术、快速原型制造等技术的发展与兴起，反求⼯程技术也得到了迅速的发展，并⼴泛地应⽤于机械、家电、航空、汽车、轻⼯、医疗等领域。

较之于传统的反求技术，速度⼤为提⾼。

现有的反求⼯程就是指根据先进的测量设备从实物模型测得的数据，构造出该物体CAD 模型，继⽽将这些模型和设计表征⽤于产品的分析和制造。

反求工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解反求工程的基本概念、原理和方法。

2. 学生能够掌握运用反求工程对产品进行逆向设计的基本流程。

3. 学生了解反求工程在工业设计、制造业等领域中的应用。

技能目标：1. 学生能够运用三维扫描、CAD软件等工具进行反求工程操作。

2. 学生能够独立完成对简单产品的逆向设计，并生成详细的工程图。

3. 学生具备分析和解决反求工程过程中遇到的问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对反求工程及相关技术的兴趣，激发创新意识。

2. 学生认识到反求工程在保护知识产权、推动产业升级等方面的重要性。

3. 学生通过反求工程实践，增强团队合作意识，培养严谨、细致的工作态度。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过实际操作，掌握反求工程的基本技能。

学生特点：学生具备一定的机械制图、CAD软件操作基础，对新技术有较高的兴趣。

教学要求：教师需结合课本内容，通过讲解、示范、指导等方式，帮助学生掌握反求工程的知识和技能。

同时，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力，提高学生的综合素养。

在教学过程中，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保课程目标的实现。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 反求工程基本理论：- 反求工程的概念、原理及分类- 反求工程的应用领域及发展趋势- 反求工程与知识产权的关系教学内容对应教材第1章。

2. 反求工程操作技术：- 三维扫描技术：光学扫描、激光扫描等- CAD软件逆向建模：Geomagic、SolidWorks等软件的应用- 数据处理与优化：曲面重构、模型修复等教学内容对应教材第2章和第3章。

3. 反求工程实践应用：- 实际产品的逆向设计流程- 反求工程在产品改进、创新设计中的应用案例- 反求工程项目的实施与管理教学内容对应教材第4章和第5章。

教学进度安排：1. 第1周：反求工程基本理论2. 第2-3周：反求工程操作技术3. 第4-5周：反求工程实践应用在教学过程中，教师需根据学生的实际水平和进度，适当调整教学内容和进度，确保课程的系统性和科学性。

（建筑工程设计）反求工程与创新设计1.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、偏心夹紧、定心夹紧、联动夹紧等原理方案；如把功能目标确定扩大，则可设计出液动、气动、电磁夹紧等原理方案。

探索原产品原理方案的设计，可以了解功能目标的确定原则，这对产品的改进设计有极大帮助。

2.研究产品的结构设计产品中零部件的具体结构是实现产品功能目标是保证，对产品的性能、工作能力、经济性、寿命和可靠性有着密切关系。

3.确定产品的零部件形体尺寸分解产品实物，由外至内、由部件至零件，通过测绘与计算确定零部件形体尺寸，并用图样及技术文件方式表达出来。

它是反求设计中工作量很大的一部分工作。

为更好地进行形体尺寸的分析与测绘，应总结箱体类、轴类、盘套类、、齿轮、弹簧、曲线曲面及其它特殊形体的测量方法，并合理标注尺寸。

4.确定产品中零件的精度确定零件的精度（即公差设计），是反求设计中的难点之一。

通过测量，只能得到零件的加工尺寸，而不能获得几何精度的分配。

精度是衡量反求对象性能的重要指标，是评价反求设计产品质量的主要技术参数之一。

科学合理地进行精度分配，对提高产品的装配精度和力学性能至关重要。

5.确定产品中零件的材料通过零件的外观比较、重量测量、力学性能测定、化学分析、光谱分析、金相分析等试验方法，对材料的物理性能、化学成分、热处理等情况进行全面鉴定，在此基础上，遵循立足国内的方针，考虑资源及成本，选择合用的国产材料，或参照同类产品的材料牌号，选择满足力学性能及化学性能的国有材料代用。

6.确定产品的工作性能针对产品的工作特点机器主要性能进行试验测定、反计算和深入地分析，了解产品的设计准则和设计规范，并提出改进措施。

7.确定产品的造型对产品的外形构型、色彩设计等进行分析，从美学原则、顾客需求心里、商品价值等角度进行构型设计和色彩设计。