补充 逆向CAD建模技术
- 格式：pdf
- 大小：6.19 MB
- 文档页数：19
下载文档原格式
合集下载
补充 逆向CAD建模技术
1）由点直接到曲面的建模方法，这种方法是在对点云进行区域分 割后，直接应用参数曲面片对各个特征点云进行拟合，以获得相 应特征的曲面基元，进而对各曲面基元进行处理，获得目标重建 曲面； 2）由点到曲线再到曲面的建模方法，这种方法是在用户根据经验 构建的特征曲线的基础上实现曲面造型，而后通过相应的处理以 获得目标重建曲面的建模过程。
【第一阶段】一些商品化的CAD／CAM软件集成进专用的逆向 模块，典型的如PTC的Pro／Scan-tools模块、CATIA的QSR／ GSD／DSE／FS模块及UG的Point cloudy功能等。 【第二阶段】专用的逆向软件开发，目前面世的产品类型已达 数十种之多，典型的如Imageware，Geomagic，Polyworks， Copy CAD，ICEMSurf和RE-Soft等。
逆向CAD模型重建的一般步骤：
1) 根据几何特征对点云数据进行分割， 2) 分别对各个曲面片进行拟合， 3)通过曲面的过渡、相交、裁剪、倒圆等手段，将多个曲面“缝 合”成一个整体，即重建的CAD模型。
1 逆向工程CAD系统的分类
1、根据CAD系统提供的方式分类
以测量数据点为研究对象的逆向工程技术，其逆向 软件的开发经历了两个阶段：
快速曲面造型方式是通过对点云的网格化处理，建 立多面体化表面来实现的，其代表有Geomagic Studio和 Re-soft等。 一个完整的网格化处理过程通常包括以下步骤：
1）从点云中重建三角网格曲面； 2）对这个三角网格曲面分片，得到一系列有四条边界的子网格 曲面； 3）对这些子网格逐一参数化； 4）用NURBS曲面片拟合每一片子网格曲面，得到保持一定连 续性的曲面样条，由此得到用NURBS曲面表示的CAD模型，可 以用CAD软件进行后续处理。
【第一阶段】一些商品化的CAD／CAM软件集成进专用的逆向 模块，典型的如PTC的Pro／Scan-tools模块、CATIA的QSR／ GSD／DSE／FS模块及UG的Point cloudy功能等。 【第二阶段】专用的逆向软件开发，目前面世的产品类型已达 数十种之多，典型的如Imageware，Geomagic，Polyworks， Copy CAD，ICEMSurf和RE-Soft等。
逆向CAD模型重建的一般步骤：
1) 根据几何特征对点云数据进行分割， 2) 分别对各个曲面片进行拟合， 3)通过曲面的过渡、相交、裁剪、倒圆等手段，将多个曲面“缝 合”成一个整体，即重建的CAD模型。
1 逆向工程CAD系统的分类
1、根据CAD系统提供的方式分类
以测量数据点为研究对象的逆向工程技术，其逆向 软件的开发经历了两个阶段：
快速曲面造型方式是通过对点云的网格化处理，建 立多面体化表面来实现的，其代表有Geomagic Studio和 Re-soft等。 一个完整的网格化处理过程通常包括以下步骤：
1）从点云中重建三角网格曲面； 2）对这个三角网格曲面分片，得到一系列有四条边界的子网格 曲面； 3）对这些子网格逐一参数化； 4）用NURBS曲面片拟合每一片子网格曲面，得到保持一定连 续性的曲面样条，由此得到用NURBS曲面表示的CAD模型，可 以用CAD软件进行后续处理。
cad doctor ex 逆向工程教程
CADdoctor 逆向工程教程目录1关于本教程 (3)1.1教程概述 (3)1.2 关于菜单和图表符号 (3)1.3 关于图像 (3)2操作流程 (4)3 逆向工程（多边形-> NURBS曲面） (5)3.1本部分概述 (5)3.2导入STL文件作为多边形模型 (5)3.3线段化 (8)3.4手动生成线段 (10)3.4.1 分割线段 (10)3.4.2连接线段 (12)3.5用每一个线段生成B-rep曲面 (13)3.6 利用标准修复功能修复生成的B-rep模型 (14)3.7多边形和B-rep之间距离的确认 (16)3.8 导出一个生成的B-rep模型作为CAD文件 (16)4 逆向工程（多边形/CAD模型-> NURBS曲面） (17)4.1 本部分综述 (17)4.2 导入STL文件作为多边形模型 (17)4.3导入IGES文件作为CAD模型 (19)4.4登记（将多边形位置拟合到原始的CAD模型） (20)4.5 从CAD模型中提取边界边 (22)4.6线段化 (24)4.7 手动线段化 (26)4.8 用每个线段生成B-rep曲面 (26)4.9 修复生成的B-rep 模型 (27)4.10多边形和B-rep之间距离的确认 (30)4.11 导出 (30)4.12 本部分概述 (31)4.13导出STL文件作为多边形模型 (31)4.14导入IGES文件作为CAD模型 (33)4.15多边形和B-rep之间距离的确定 (34)4.16检测变形目标 (34)4.17 对应 (35)4.18 选择固定面 (36)4.19检测创建线段 (37)4.20拟合曲面 (37)4.21多边形和B-rep之间距离的确认 (38)4.22导出 (38)1关于本教程1.1教程概述本教程包括5章。
阐释利用CADdoctor逆向工程功能进行逆向工程的基本框架。
假如您不了解如何使用CADdoctor的基本功能，在阅读本教程之前请参阅CADdoctor 初级用户教程 (tutorial_std.pdf)，首先掌握CADdoctor的基本功能。
逆向工程中的CAD建模技术及软件系统应用
逆向工程中的CAD建模技术及软件系统应用作者：崔迪来源：《科技资讯》2018年第16期摘要：三维立体CAD模型的构建是逆向工程手工中非常关键的技术，随着逆向工程和CAD建模技术的不断发展，在此过程当中也形成了商业化逆向工程CAD建模软件管理系统。
文章针对当前逆向工程CAD建模和相关系统软件进行了分析与总结，针对性运用了逆向化工程软件实施CAD建模工作，并且对CAD建模技术未来发展方向进行了展望。
关键词：逆向工程 CAD建模技术系统软件中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）06（a）-0019-02生产过程当中将实物或者是手工制作出来的模型，转化成为CAD数据，通过这种方式可以更加方便快速的形成系统RP、和CAM系统以及产品数据管理系统等方面进行科学有效的管理，以及进一步的优化与设计。
也就是通过样品—数据—产品的一种逆向性思维。
这种逆向工程也称之为反求工程，1 CAD建模技术和软件系统在创新性设计和产品的加工过程当中，通过相应的数据几何模型的支撑，通过创新性设计与加工制造过程当中提供的模型，对其中各个方面所涉及的工作内容进行了确认，其中运用了计算机技术、图像分析基础、图形技术、几何体构件、数据测量以及数控加工等多个方面的交叉学科工程施工，这也是CAD和CAM领域当中广泛关注的热点与难点性问题[1]。
产品通常是通过多张曲面图混合而成的。
在CAD模型的建立过程当中，通常所包含的步骤可以分为：依照几个特点类型的不同，对其中的云数据进行有效的分割，然后在分别对其中各个曲面上的点位进行拟合，最后通过在曲面上的线条的相交、裁剪以及倒圆等方式，将其中多个方面的曲面有效的连接到一起，进而形成了一个完整的整体，进而实现了CAD模型的建立。
根据曲面类型的不同，自由曲面建模方式上可以具体分为两种类型：第一种基础三角形构造方法；第二种是非均匀性线条构成曲面方法。
这两种方式和方法来重构技术方面都有着不同的地方，同时在不同的点位上也存在一定的差异性[2]。
逆向工程CAD技术
因此，逆向工程技术与CAD/CAM系统的结合对 这些企业的应用有重要意义。这一点我们在多年 的技术服务过程中深有体会。一方面各个模具企 业非常欢迎在企业推广逆向工程技术，但是另一 方面又苦于缺乏必要的指导广。
与CAD/CAM系统在我国几十年的应用时间相比， 逆向工程技术为工程技术人员了解只有十几年甚 至几年的时间，时间虽短，但是逆向工程技术宽 广的应用前景已经为大多数工程技术人员所关注， 这对提高我国模具制造行业的整体技术含量，进 而提高产品的市场竞争力具有重要推动作用。
逆向工程CAD建模关键技术和研究，是加快我国产 品创新设计的发展步伐所急需解决的重要工程。同 时，逆向工程CAD系统和技术可广泛应用于汽车、 摩托车、家用电器等复杂产品外形的修复、改造与 创新设计;自然景物的计算机描述;人体拟合;如头 盔、太空服等一些功能复杂、价格昂贵的产品的设 计等。因此，这一研究具有广阔的应用前景，尤其 是对于提高我国航空、航天、汽车、摩托车、模具 工业产品的快速CAD设计与制造水平，增强产品设 计与制造中的高新技术含量，提高产品的市场竞争 能力，具有重要的实际意义和经济价值。
但是在实际应用过程中由于大多数工程技术人员对逆向工程技术不够了解将逆向工程技术与现有cadcam技术等同起来用现有cadcam系统的技术水平要求逆向工程技术往往造成人们对逆向工程技术的不信任和一些误从理论角度上分析逆向工程技术应该是能够按照产品的测量数据重建出可以与现有cadcam系统完全兼容的cad模型
下面介绍几个比较著名的逆向工程CAD软件
GeoMagic
美国RainDrop公司的逆向工程CAD软件，具有丰 富的数据处理手段，可以根据测量数据快速构造 出多张连续的曲面模型。软件的应用领域包括了 从工业设计到医疗仿真等诸多方面，用户包括通 用汽车、BMW等大制造商。
基于逆向工程的CAD模型重构技术研究
基于逆向工程的CAD模型重构技术研究引言计算机辅助设计（CAD）是现代工程领域不可或缺的工具。
CAD系统可以辅助工程师进行数字模拟和设计，并生成三维模型。
然而，在一些特定的工程领域中，没有可用的 CAD 模型或者现有 CAD 模型不完整或过时，就需要进行重构。
而基于逆向工程的 CAD 模型重构技术就是解决这一问题的有效方法。
一、逆向工程逆向工程是指通过技术手段对已经存在的产品或物体进行数字化复制和重建的过程。
它通常包括以下几个步骤：1. 采集数据：采用各种方法获取物体表面的几何数据和其他特性信息，这些信息可以包括几何、材料、结构、功能等。
2. 处理数据：将采集到的数据整合到计算机中，利用计算机软件对数据进行分析和处理，以便生成数字化的三维模型。
3. 重建模型：根据采集到的数据，利用 CAD 软件或其他数字化软件技术，生成具有几何形状、物理属性等特征的三维模型。
逆向工程技术因其快速、准确、具有广泛适用性等特点，已被广泛应用于工程领域。
逆向工程技术的应用范围包括：汽车工业、航空航天工业、电子工业、医疗设备制造等。
二、CAD 模型重构CAD 模型重构是指将物理对象转换为几何模型的过程。
重构 CAD 模型的过程非常复杂，需要采用先进的 CAD 技术来实现。
CAD 模型重构主要包括以下步骤：1. 掌握初始数据：在进行 CAD 模型重构之前，必须先掌握一些初始数据，包括物体的尺寸、几何形状、表面特征等。
2. 数据分析：将采集到的数据进行分析，并利用计算机辅助工程软件，如Pro/E、UG、CATIA等，对数据进行处理和分析，以便生成数字化三维模型。
3. 重构模型：根据获得的数据和分析结果，利用CAD软件等应用程序重构数字化三维模型。
数字化的 CAD 模型可以进一步应用于工程设计、计算机模拟、3D 打印等领域。
三、基于逆向工程的 CAD 模型重构技术在逆向工程中，利用 CAD 软件进行 CAD 模型重构是一种基本技术。
航空航天中的逆向工程与CAD建模技术研究与实践
航空航天中的逆向工程与CAD建模技术研究与实践引言：航空航天工程是现代科技发展的重要领域之一，而逆向工程和CAD建模技术则是在航空航天工程中发挥重要作用的技术手段。
逆向工程是指通过对现有产品进行分析和研究，以还原产品设计和制造过程的技术手段。
CAD 建模技术是一种基于计算机辅助设计的技术，可以将物理实体建模为数字模型。
本文将从逆向工程和CAD建模技术的基本概念、应用领域、研究现状以及实践案例四个方面进行详细阐述。
一、逆向工程1. 逆向工程的基本概念逆向工程是通过对产品的反向工程分析和研究，通过倒推产品的设计和制造过程来获取相关技术信息的一种技术手段。
逆向工程的目的是还原产品的设计和制造过程，以便改进现有产品、研发新产品或进行维修和改造。
2. 逆向工程的应用领域逆向工程在航空航天领域有着广泛的应用。
例如，逆向工程可以用于飞机发动机的分析和研究，通过对发动机的解剖和分析，可以了解其工作原理和性能特点。
逆向工程还可以应用于航天器的设计和制造过程的还原，以便改进航天器的性能和安全性。
3. 逆向工程的研究现状当前，逆向工程在航空航天领域得到了广泛的研究和应用。
研究者们通过采用现代数字化技术，结合多学科的理论和方法，对航空航天器进行逆向工程研究。
然而，由于逆向工程技术的复杂性和应用的专业性，还存在一些挑战和问题需要克服。
4. 逆向工程的实践案例逆向工程在航空航天工程中有许多成功的实践案例。
例如，美国国家航空航天局（NASA）使用逆向工程技术对航天器进行分析和研究，以提高航天器的性能和可靠性。
此外，逆向工程还被应用于航空航天器的维修和改造，以延长其使用寿命和提高其性能。
二、CAD建模技术1. CAD建模技术的基本概念CAD建模技术是一种基于计算机辅助设计的技术，通过将物理实体建模为数字模型，实现对产品的虚拟设计和仿真分析。
CAD建模技术可以大大缩短产品开发周期，提高设计的准确性和效率。
2. CAD建模技术的应用领域CAD建模技术在航空航天领域有着广泛的应用。
CAD软件中的逆向工程技巧
CAD软件中的逆向工程技巧逆向工程是一种通过对实物进行扫描和数学建模的过程，以创建物体的CAD模型。
逆向工程在许多领域中都有广泛的应用，如产品设计、汽车工程、航空航天等。
在CAD软件中，可以使用一些技巧来进行逆向工程，下面将介绍几种常用的技巧。
1. 点云数据处理：在逆向工程中，常常会使用3D扫描仪获取物体的点云数据。
这些点云数据可以通过CAD软件进行处理和转换。
首先，将点云数据导入到CAD软件中，并进行初步的清理和预处理操作，如去除杂点、修补缺失的数据等。
2. 点云数据重构：点云数据通常是离散的点集合，无法直接进行建模操作。
为了进行逆向工程，需要将点云数据重构为连续的曲面或实体。
在CAD软件中，可以使用曲面重构工具对点云数据进行处理，以生成光滑的曲面模型。
常用的曲面重构算法有Delaunay三角剖分、最小二乘等。
3. 模型修整：重构后的模型可能会存在一些不完美的地方，如面片之间的缝隙、尖角、凹凸不平等。
在CAD软件中，可以使用模型修整工具进行调整和修复。
通过优化面片的位置和法向量，可以使模型更加平滑和连续。
4. 辅助建模：逆向工程过程中，有时需要参考已有的CAD模型进行建模。
在CAD软件中，可以将已有的模型导入到场景中，作为参考或模板。
通过对参考模型进行调整、旋转或缩放，可以快速生成合适的几何体。
5. 模型拟合：在逆向工程中，有时需要根据已有的几何数据拟合出一个曲面或实体模型。
在CAD软件中，可以使用拟合工具进行拟合操作。
通过选择拟合的几何类型（如直线、曲线、曲面等），然后选择几何数据中的点集合，软件会自动拟合出相应的几何体。
6. 参数化设计：逆向工程常常需要将物体的几何数据转化为CAD软件中的参数化模型。
通过参数化建模，可以方便地修改模型的尺寸、形状等参数，以满足设计需求。
在CAD软件中，可以使用参数化建模工具进行设置和调整，将模型转化为可编辑的参数化模型。
7. 模型修复和检查：在逆向工程过程中，可能会出现模型不完整或有错误的情况。
逆向工程中CAD模型构建技术及应用
、
还 可 以 直接应 用参数化 环 境 下 的二 次 曲面 设 计 与 编 辑
收 稿 日期
：
自
齐
，
为后 面 点 云 的剖切
几 何对 象 的构 建
、
编辑创造条
2008
一
08
—
13
[ 二] 卫丑 二
交 流
件 。选 用 Ｍｏ ｉ － Ｅ ｔ ｃ ￣Ｃｒｌ— ｅ ｃ Ｐ ｉｔ 出 底 部 点 ｄ ｙ－ ｘｒ ｔ ｉ ｅ Ｓ ｌ ｔ ｏｎ 析 ｆ ＋ ａ－ ｃ ｅ 云 ，分 割 后 得 一 平 面 点 云 ， 选 用 Ｃ ｎ ｔ ｃ －Ｓ ｒ ｃ ｒｍ ｏ ｓ ｕ ｔ ￣ｕｆ ｅ ｆ ｒ － ａ ｏ
点 云 数 据 的获 取 现 有 接 触式 与非 接 触 式 两 种 备 的探 头将接 触物体
，
前者测量设
步
Im
。
因而 测 量 数 据 有 较 高 的 准 确性 和 可
；
a
g
e w a r e
是 应 用 于 逆 向工 程 处 理 的先驱 软件
A
，
其提
，
靠性
而且
。
但是
，
探 头 因接触 物体会 造 成磨损 需 要 经 常维 护
，
目前 主 流 逆 向 软 件
巳 蜜w aIe
的技 术 特 点
，
并结合案例 给出三
维
c AD
模型 重 构确实可 行 的技 术途 径
爨雕 皇 4
中图分 类号
：
TP39 1
鼍黑 ≯
I删 lg w
a re ；
c AD
模型 重 构
：
文献标识 码
A
文 号 …章编 引
还 可 以 直接应 用参数化 环 境 下 的二 次 曲面 设 计 与 编 辑
收 稿 日期
：
自
齐
，
为后 面 点 云 的剖切
几 何对 象 的构 建
、
编辑创造条
2008
一
08
—
13
[ 二] 卫丑 二
交 流
件 。选 用 Ｍｏ ｉ － Ｅ ｔ ｃ ￣Ｃｒｌ— ｅ ｃ Ｐ ｉｔ 出 底 部 点 ｄ ｙ－ ｘｒ ｔ ｉ ｅ Ｓ ｌ ｔ ｏｎ 析 ｆ ＋ ａ－ ｃ ｅ 云 ，分 割 后 得 一 平 面 点 云 ， 选 用 Ｃ ｎ ｔ ｃ －Ｓ ｒ ｃ ｒｍ ｏ ｓ ｕ ｔ ￣ｕｆ ｅ ｆ ｒ － ａ ｏ
点 云 数 据 的获 取 现 有 接 触式 与非 接 触 式 两 种 备 的探 头将接 触物体
，
前者测量设
步
Im
。
因而 测 量 数 据 有 较 高 的 准 确性 和 可
；
a
g
e w a r e
是 应 用 于 逆 向工 程 处 理 的先驱 软件
A
，
其提
，
靠性
而且
。
但是
，
探 头 因接触 物体会 造 成磨损 需 要 经 常维 护
，
目前 主 流 逆 向 软 件
巳 蜜w aIe
的技 术 特 点
，
并结合案例 给出三
维
c AD
模型 重 构确实可 行 的技 术途 径
爨雕 皇 4
中图分 类号
：
TP39 1
鼍黑 ≯
I删 lg w
a re ；
c AD
模型 重 构
：
文献标识 码
A
文 号 …章编 引
使用CAD软件进行逆向工程与倒模制作方法
使用CAD软件进行逆向工程与倒模制作方法逆向工程是一种从现有产品或物件中获取几何数据的过程，其目的是为了了解产品的设计细节、进行改进或复制。
在逆向工程中，CAD软件发挥着重要的作用，它可以帮助我们将现有的实物扫描数据转化为CAD模型，并进行倒模制作。
首先，我们需要使用专业的三维扫描仪将物体进行扫描。
扫描仪将会采集对象的三维数据，并生成点云或STL文件。
接下来，我们可以使用CAD软件导入这些扫描数据。
CAD软件提供了多种处理点云或STL网格文件的工具，通过对数据进行清洗、重建和修复，我们可以得到一个完整且准确的三维模型。
在对点云或STL进行处理时，我们可以使用CAD软件提供的曲面修复、填补空洞、移除噪点等功能。
此外，CAD软件还可以帮助我们对模型进行网格化操作，以确保模型的完整性和精度。
一旦我们获得了一个准确的三维模型，我们可以使用CAD软件的建模功能进一步编辑和改进模型。
通过添加、修改或删除特征，我们可以对模型进行设计调整，以满足自己的需求。
CAD软件提供了各种建模工具，如曲面建模、实体建模、组件装配等，使我们能够灵活地对模型进行操作。
完成了逆向工程部分的模型设计后，我们可以利用CAD软件的倒模制作功能进行模具的设计。
根据原始物体的三维模型，我们可以通过添加分割线、孔洞、凸台等来创建模具的形状。
CAD软件还可以帮助我们进行模具的装配和调整，以确保模具的各个零件相互契合，以及与原始物体的匹配。
除了逆向工程和倒模制作，CAD软件还提供了其他一些有用的功能。
比如，我们可以使用CAD软件进行零件加工的路径规划，以便在机床上进行数控加工。
同时，CAD软件还可以生成二维绘图，方便我们制作相关的工程图纸。
总而言之，CAD软件是进行逆向工程和倒模制作的重要工具。
通过CAD软件，我们可以将扫描数据转化为准确的三维模型，并进行设计、编辑和调整，最终实现倒模制作。
同时，CAD软件还具备其他丰富的功能，如路径规划和二维绘图等，为工程设计和制造提供了便利。
逆向工程建模改进方案有哪些
逆向工程建模改进方案有哪些摘要逆向工程建模是一项重要的工程技术，它能够帮助工程师和设计师理解和分析现有产品或系统的结构、功能和性能。
然而，逆向工程建模也存在一些问题和挑战，如建模精度不高、建模时间长、成本高昂等。
针对这些问题和挑战，本文提出了一些逆向工程建模改进方案，包括使用先进的传感技术、改进建模软件和算法、提高数据采集和处理的效率等。
通过这些改进方案，可以提高逆向工程建模的精度和效率，降低成本，促进工程设计和产品开发的进展。
关键词：逆向工程建模；改进方案；建模精度；建模时间；成本引言逆向工程是一种通过对现有产品或系统进行解构、分析和建模来获取其设计和制造信息的技术。
逆向工程建模是逆向工程的关键步骤之一，它通过使用各种传感技术和软件工具，将现有产品或系统的物理特征转化为数字模型，以便进一步分析、修改和优化。
逆向工程建模在工程设计、产品开发、制造和维护等领域中具有广泛的应用。
然而，现有逆向工程建模技术存在一些问题和挑战。
例如，建模精度不高，建模时间长，成本高昂等。
这些问题和挑战限制了逆向工程建模的应用范围和效果。
因此，有必要对逆向工程建模进行改进，以提高其精度、效率和成本效益。
本文将从传感技术、建模软件和算法以及数据采集和处理等方面提出一些逆向工程建模改进方案，以期为逆向工程建模技术的发展和应用提供一些参考和启示。
一、使用先进的传感技术传感技术是逆向工程建模的基础之一，它的发展水平对建模精度和效率有着直接的影响。
因此，提高逆向工程建模的建模精度和效率，需要不断引进和应用先进的传感技术。
1.激光扫描技术激光扫描技术是一种常用的逆向工程建模技术，它能够实现对物体表面高精度、无接触的扫描，获取三维点云数据。
通过对这些点云数据进行处理和分析，可以生成物体的几何模型。
激光扫描技术的发展将极大地提高逆向工程建模的精度和效率。
2.光学投影技术光学投影技术是一种新兴的逆向工程建模技术，它能够实现对物体表面的动态投影，快速获取物体的表面形状和结构信息。
基于逆向工程的CAD模型构建方法研究
基于逆向工程的CAD模型构建方法研究随着科技不断发展，计算机辅助设计（CAD）技术已经成为现代工程领域中不可缺少的工具。
通过CAD软件，工程师可以设计并优化复杂的产品设计方案，从而提高设计效率和质量。
而在产品设计的过程中，通常需要基于现有的物体或设计图来制作模型，这就需要逆向工程技术来完成。
本文将探讨一种基于逆向工程的CAD模型构建方法，旨在为工程师提供更高效、更精确的设计工具。
一、逆向工程概述逆向工程是指通过对某个物体进行测量、扫描等手段，将收集到的数据进行处理，然后将其转换成三维模型或CAD数据。
逆向工程通常被应用于以下两个方面：1.产品设计与改进逆向工程可以帮助工程师基于现有的产品或零部件制作出新的设计方案或产品改进方案。
在进行产品设计时，工程师可以通过扫描现有的零部件、器件或整个产品来获得精准的三维模型数据。
这些数据可以用于重新设计产品，帮助工程师提升设计质量和效率。
2.品质检测和维护逆向工程还可以被应用于产品质量的检测和维护。
通过扫描零部件或产品，可以得到其三维点云数据，进而比对产品的设计图、CAD模型以及现有的物体，来检测产品是否与设计规格相符。
逆向工程还可以帮助企业更好地维护和管理产品资产，减少资产损失。
二、逆向工程的方法逆向工程主要包括三个步骤：数据获取、数据处理和三维模型构建。
在逆向工程的数据获取阶段，通常可以使用三种主要方法：1.测量方法：通过使用测量仪器，对原型进行测量。
根据收集到的测量数据，可以绘制出零部件或产品的CAD图纸；2.扫描方法：通过使用3D扫描仪，将物体进行三维扫描，再通过软件处理，将扫描数据转换为三维点云数据或面片数据；3.数字摄影方法：通过使用数字相机，在不同的角度下拍摄物体的多张照片，再通过软件对这些照片进行处理，得到三维点云数据或面片数据。
在逆向工程的数据处理阶段，通常会将获取的数据进行去噪、重建等处理，使数据更加精准和可靠。
最后，在三维模型构建阶段，可以使用软件进行三维点云数据和面片数据的三维模型构建，生成真实的CAD模型。
CADCAM 第七章 逆向工程技术
(descriptive mode)、系统仿造(system as--is)以及非 所属权系统(non-legacy system)等特性。
逆向工程的两项关键技术:
零件的数字化:通过特定的测量设备和测量方 法获取零件表面离散点的几何坐标数据 计算机辅助反向建模(CARM，Computer Aided Reverse Modeling)是通过对测量数据的处 理．提取建模所需的有效数据，对零件进行曲 面和实体造型，以得到原型的CAD模型。
（2）后置设置
选择【应用】－【后置处理】－【后置设置】命令，弹出 后置设置对话框。 增加机床设置。选择当前机床类型，如图所示。
（3）设定加工范围 2 等高粗加工刀具轨迹 【应用】－【轨迹生成】－【等高粗加工】
(1)粗加工参数 毛坯类别 拾取两点：指两角点形成的长方体作为毛坯。两角点为 长方体的对角点，而不是矩形的对角点。 拾取轮廓：轮廓曲线与顶层高度和底层高度围成毛坯
逆向工程与传统设计制造过程的关系：
逆向工程中．按照现有的零件原型进行设计生产，零件
具有的几何特征与技术要求都包含在原型中，而传统的
设计是根据零件最终所承担的功能以及各方面的影响因
素进行从无到有的设计。因此，从概念设计出发到最终 形成CAD模型的传统设计是一个确定的明晰过程，而通 过对现有零件原型数字化后再形成CAD模型的逆向工程 是一个推理、逼近的过程，具有功能导向描述模式
走刀类型 层优先：在粗加工里，对于有凸、凹槽的零件，如选用层 优先则产生的加工轨迹是将这一层所有的内外型均加工完后 再加工下一层。 深度优先：在粗加工里．对于有凸、凹槽的零件，如选用 深度优先，在加工到凹型部分时，先将这一部分的深度加工 完再加工其他部分。
CAD模型的逆向工程与清理技术应用
CAD模型的逆向工程与清理技术应用逆向工程是一种应用广泛的技术，特别是在CAD建模领域。
它可以帮助我们将现有的物理对象转换为CAD模型，并且从中获取尺寸、形状和其他相关信息。
但是，由于物理对象的复杂性，常常存在一些杂乱和无用的数据。
本文将介绍CAD模型的逆向工程与清理技术的应用方法，希望能够帮助读者更好地理解和应用这一技术。
首先，逆向工程的第一步是获取物理对象的数据。
这可以通过多种手段实现，比如使用三维扫描仪或摄影测量技术。
三维扫描仪可以快速而准确地获取物理对象的表面形状，生成点云数据。
而摄影测量技术则需要拍摄物体的多个角度，并使用三角测量原理计算出物体的三维坐标。
无论哪种方法，都需要将所采集到的数据导入到CAD软件中进行后续处理。
接下来是CAD模型的清理工作。
在将逆向工程数据导入到CAD软件中后，往往会发现一些无用或多余的数据，这可能会干扰后续建模工作。
因此，清理工作是非常重要的。
一种常用的清理方法是使用曲面修剪或删除工具。
这些工具可以帮助我们快速有效地清理掉不需要的数据，保留我们所需的部分。
除此之外，我们还可以使用消隐、消孔和填充等工具对模型进行进一步的优化和处理。
对于较为复杂的模型，往往需要进行数据编辑和修复。
这是因为逆向工程数据往往存在一些缺陷，比如孔洞、盲面和几何不连续等。
CAD软件通常提供了自动修复工具，可以帮助我们快速修复这些缺陷。
此外，我们还可以手动修复模型。
手动修复的方法有很多，比如使用细分曲面或对模型进行网格化处理。
无论哪种方法，都需要我们有一定的CAD建模经验和技巧。
在CAD模型的逆向工程中，尺寸和形状的获取是非常重要的。
CAD软件通常可以根据逆向工程数据自动生成三维图形和量化数据。
例如，我们可以使用CAD软件自带的测量工具来测量模型的尺寸和距离。
通过这些数据，我们可以更准确地了解物理对象的尺寸和形状。
此外，还可以使用CAD软件的断面工具来生成断面图，以便更好地了解模型的结构和形状。
逆向工程中的CAD建模方法与应用研究的开题报告
逆向工程中的CAD建模方法与应用研究的开题报告一、研究背景及意义逆向工程是指通过扫描、测量、建模等手段对已经存在的物件进行数字化处理，以获得其外形、结构、性能参数等一系列数据，并对其进行分析、反向设计、再生产等一系列工作。
逆向工程技术在许多领域中都有广泛应用，如工业制造、医疗器械、艺术品复制等等。
CAD建模是逆向工程中的重要技术之一，通过对扫描或测量得到的点云数据进行处理，构建出一个CAD模型，从而实现对原始物件的数字化建模和再设计。
目前，CAD建模技术已经成为了逆向工程数据处理的核心方法之一，也成为了工程设计、制造和快速原型制作的基础。
现有的CAD建模方法存在一些问题，如不能精确地处理大量或复杂的点云数据、建模效率较低等，这些问题制约了逆向工程技术的应用和发展。
因此，针对这些问题开展CAD建模方法与应用研究是十分必要和重要的。
二、研究内容及思路本课题将围绕CAD建模方法与应用展开研究，拟探讨以下内容：1、CAD建模方法的研究：其中包括基于点云数据的曲面重构、曲线提取、特征匹配和拓扑结构重建等方面的方法分析和研究，将分析现有方法的优缺点，并提出改进策略，以优化建模效果和速度。
2、CAD建模应用案例分析：在进行了CAD建模方法的研究基础上，通过选取一系列应用案例来验证新方法的有效性和可行性，并分析建模过程中出现的各种问题及解决方案。
3、研究成果总结：在分析和研究了CAD建模方法的基础上，对研究成果进行总结和归纳，并提出一系列促进逆向工程技术发展的建议，为CAD建模技术的发展和应用提供有力的支撑。
三、研究目标1、总结和分析现有的CAD建模方法，提出优化建模效果和速度的改进潜力，以及改进方案。
2、选取典型的CAD建模应用案例，验证新方法的有效性和可行性，并分析建模过程中出现的各种问题及解决方案。
3、整合研究成果，为CAD建模技术的发展和应用提供有力的支撑。
四、研究计划及进度安排第一阶段：文献综述、基础理论学习和调研（预计两个月）1、搜集分析CAD建模领域的研究现状、应用领域与难点问题的涉及文献。
三逆向工程CAD技术
1.3.1逆向设计的工作流程
• 8. 数字化模型
• 通过逆向软件Geomagic、Imagewave、 Rapidform、Polyworks等对采集到的数据 进行处理后，另存成IGS或STEP格式，在 UG NX、Pro/E、catia等三维软件中进行设 计，直接实体化(或缝合加厚)或偏距外表面 后，就可以生成的三维实体模型，称为数 字化模型。
第1章 逆向工程CAD技术
• 1.1现代设计方法 1.1.1 现代设计方法的历史和定义
• 所谓现代设计方法是与传统设计方法相比 较而言的，“现代”与“传统”本就是继承与发 展的关系，没有传统也就没有现代，没有 传统的沉淀与升华，现代也就成了无本之 木、无源之水；反之，没有现代对传统的 发展与扬弃，传统也就成了古董，失去了 活力，如同一潭死水。因此，在历史的长 河中，传统与现代本就是一对双子星，失 去了一方，另一方也就失去了存在的意义
1.3逆向设计
• 逆向设计也叫逆向工程，逆向工程(RE，Reverse Engineering，亦称反求工程)就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、快速地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 向工程不是简单地再现产品原型，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。
• 5. 数据预处理
• 金涛认为数据预处理工作包括数据平滑、 排除噪声数据和异常数据、压缩和归并冗 余数据、遗失点补齐、数据分割、多次测 量数据及图像的数据定位对齐和对称零件 的对称基准重建[] 。本文对预处理的主要工 作归结为：多视拼合、噪声去除、数据简 化、数据补缺和三角网格化。
逆向工程中的CAD建模技术及软件系统
逆向工程中的CAD建模技术及软件系统
李志新;黄曼慧;成思源
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2007(35)9
【摘要】三维CAD模型的重建是逆向工程中的关键技术,而伴随着逆向工程及其CAD重建相关技术理论研究的深入进行,也涌现出大量的商业化逆向工程CAD建模软件系统.本文对目前逆向工程CAD建模及软件技术进行了分析和总结,给出了利用逆向工程软件进行CAD建模的实例,并展望了逆向CAD及软件技术的发展方向.
【总页数】3页(P46-47,78)
【作者】李志新;黄曼慧;成思源
【作者单位】重庆大学,重庆,400030;广东商学院信息学院,广州,510320;广东工业大学机电学院,广州,510090
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.逆向工程CAD建模技术应用研究 [J], 周学良;阮景奎;吴晓宏
2.基于逆向工程的汽车覆盖件CAD建模技术研究 [J], 王正如;梁晋;王立忠
3.逆向工程CAD建模关键技术研究 [J], 宋兆坤;饶锡新;解伟功
4.运用逆向工程的空调器钣金件CAD建模及数值模拟 [J], 李苏洋;成思源;章争荣;
郭军
5.逆向工程中的CAD建模技术及软件系统应用 [J], 崔迪
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Cad逆向绘制大宝剑
Cad逆向绘制高清图纸（非矢量工具扫描）：出图特点：精度不太高、能表达外观特征、费时较长工具：1、Cad2、高清宝剑图纸绘制步骤：一、插图二、描点三、画样条曲线四、完善所描曲线一、将一张高清的图纸插入cad中(会的跳过)1、在cad外部选中图片CTRL+c2、打开cad在cad绘图区CTRL+v（也可以直接将图片拖进cad中）3、指定插入点，在图上任意位置点击一下，确定鼠标位置3、指定旋转角，默认为0直接空格确定4、确定缩放比例，默认为1空格确定第一步所得结果图二、描点A、去掉画图约束1、在cad底部的绘图区绘图区的选项卡（红色图标区域）上右击2、去掉使用图标前的勾3、左键去掉前六个高亮的图标，其他看个人习惯B、配置点样式1、在命令行输入ddptype先更改点相对大小我们选10%，方便后面描点然后左键双击×确定点的样式2、输入po 命令查看点的样式是否正确绘图区点样式图，点配置完成C、描点将图片放大，输入po命令描绘图形轮廓（先别急着描）1、确定开始点，平滑处可以适当地减少点的数量，提高描点速度技巧：1、拐弯处适当提高点的数量2、最高点，最低点一定要有点确保图形形状3、画图时可以通过缩放图形调整绘图速度（轮廓简单时缩小，复杂时放大）记得使用空格命令提高绘图效率描点完成效果图三、画样条曲线（绘图过程中如果点错了可以按ctrl+z 撤销上一步点的点）输入spl 样条曲线命令由第一个点描至最后注：建议分段描防止过程中出现意外至此描点完成输入mi 镜像命令，指定中心线完成完整的宝剑轮廓四：完善一条一条地选中所描的曲线，按住ctrl 和1（同时按）调出样条曲线的属性面板调整拟合公差的大小大宝剑完成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
快速曲面造型方式是通过对点云的网格化处理，建 立多面体化表面来实现的，其代表有Geomagic Studio和 Re-soft等。 一个完整的网格化处理过程通常包括以下步骤：
1）从点云中重建三角网格曲面； 2）对这个三角网格曲面分片，得到一系列有四条边界的子网格 曲面； 3）对这些子网格逐一参数化； 4）用NURBS曲面片拟合每一片子网格曲面，得到保持一定连 续性的曲面样条，由此得到用NURBS曲面表示的CAD模型，可 以用CAD软件进行后续处理。
补充 逆向CAD建模技术
1 逆向工程CAD系统的分类 2 两类逆向建模技术的比较 3 逆向工程CAD建模系统分类
0 逆向CAD建模技术概述
逆向CAD建模是指从一个已有的物理模型或实物零件产生出相 应的CAD模型的过程，包含物体离散数据点的网格化、特征提取、 表面分片和曲面生成等，是整个逆向过程中最关键、最复杂的一 环，也为后续的工程分析、创新设计和加工制造等应用提供数学模 型支持。 其内容涉及计算机、图像处理、图形学、计算几何、测量和数 控加工等众多交叉学科和工程领域，是国内外学术界，尤其是CAD ／CAM。领域广泛关注的热点和难点问题。
在具体工程设计中，一般采用几种软件配套使用、 取长补短的方式。因此，在实际建模过程中，建模人员 往往采用“正向+逆向”的建模模式，也称为混合建模，即 在正向CAD软件的基础上，配备专用的逆向造型软件 (如Imageware、Geomagic等)。在逆向软件中先构建出 模型的特征线，再将这些线导入到正向CAD系统中，由 正向CAD系统来完成曲面的重建。
2）快速曲面造型方式
与传统曲面造型方式相比，快速曲面造型方式通常是将点云模型 进行多边形化，随后通过多边形模型进行NURBS曲面拟合操作来实现 曲面模型的重建。
传统曲面造型方式主要表现为由点一线一面的经典逆 向建模流程，它使用NURBS曲面直接由曲线或测量点来 创建曲面，其代表有Imageware，ICEM Surf和Copy CAD 等。 该方式下提供了两种基本建模思路：
依据逆向建模系统实现曲面重建的特点，可以将曲面 重建的方式划分为两类：
1）传统曲面造型方式
传统曲面造型方式在实现模型重建上通常有两种方法： （1）曲线拟合法，该方法先将测量点拟合成曲线，再通过曲面造型 的方式将曲线构建成曲面(曲面片)，最后对各曲面片直接添加过渡约 束和拼接操作完成曲面模型的重建。 (2)曲面片拟合法，该方法直接对测量数据进行拟合，生成曲面(曲面 片)，最后对曲面片进行过渡、拼接和裁剪等曲面编辑操作，构成曲 面模型的重建。
逆向CAD模型重建的一般步骤：
1) 根据几何特征对点云数据进行分割， 2) 分别对各个曲面片进行拟合， 3)通过曲面的过渡、相交、裁剪、倒圆等手段，将多个曲面“缝 合”成一个整体，即重建的CAD模型。
1 逆向工程CAD系统的分类
1、根据CAD系统提供的方式分类
以测量数据点为研究对象的逆向工程技术，其逆向 软件的开发经历了两个阶段：
3 逆向工程CAD建模系统分类
目前，虽然商用的逆向工程软件类型很多，但是在 实际设计中，专门的逆向工程设计软件还存在较大的局 限性，例如，Imageware软件在读取点云数据时，系统 工作速度较快，能较容易地进行海量点数据的处理，但 进行面拟合时，Imageware所提供的工具及面的质量却 不如其他CAD软件(如Pro/E、UG等)。 但使用Pro/E、UG等软件读取海量点云数据时，却 存在由于数据庞大而造成系统运行速度太慢等问题。 在机械设计领域中，逆向工程软件集中表现为智能 化低；点云数据的处理方面功能弱；建模过程主要依靠 人工干预，设计精度不够高；集成化程度低等问题。
2、根据CAD系统建模特点与策略分类
各种专用逆向软件建模的侧重点不一样，从而实现 特征提取与处理的功能也有很大的不同，例如 Imageware主要功能齐全，具有多种多样的曲线曲 面创建和编辑方法，但是它对点云进行区域分割主要还 是通过建模人员依据其特征识别的经验手动来完成，不 能由系统自动实现； Geomagic区域分割自动能力很强，并可以完全自动 地实现曲面的重建，但是创建特征线的方式又很单一， 且重建的曲面片之间的连续程度不高。
建模质量的比较
逆向建模的质量表现在曲面的光顺性和曲面重建的精度两个 方面。 从曲面的光顺性角度看，目前，快速曲面造型方式重建的各曲 面片之间往往只能实现G1连续，难以实现G2连续，从而无法构 建高品质的曲面，这也限制了在产品制造上的应用。相比而 言，传统曲面造型方式提供了结合视觉与数学的检测工具和高 效率的连续性管理工具，能及时且同步地对构建的曲线、曲面 进行检测，提供即时的分析结果，从而容易实现高品质的曲面 构建。 在精度方面，两种方法均可获得较高精度的重建结果，但相对 来说，快速曲面造型遵循相对固定的操作步骤，而传统曲面造 型方式则更依赖于操作人员的经验。
该类方法存在计算Βιβλιοθήκη 大、对计算机硬件要求高，曲面 对点云的快速适配需要使用高阶NURBS曲面等不足，而 且面片之间难以实现曲率连续，难以实现高级曲面的创 建。
2 两类逆向建模技术的比较
两类曲面造型方式的差异主要表现在处理对 象、重建对象及建模质量等方面。
处理对象的异同
在传统曲面造型方式的逆向系统中，所处理的点云涵盖了 对从低密度、较差质量到高质量、密度适中，再到高密度整个 范围。并且没有点云密度和数据量大小的限制。只是在实际建 模过程中，往往会先对密度较大的点云进行采样处理，以改善 计算机内存的使用。 而对于快速曲面造型方式，为了获取较好的建模精度，往 往要求用于曲面重建的点云具有一定的点云密度和比较好的点 云质量。
【第一阶段】一些商品化的CAD／CAM软件集成进专用的逆向 模块，典型的如PTC的Pro／Scan-tools模块、CATIA的QSR／ GSD／DSE／FS模块及UG的Point cloudy功能等。 【第二阶段】专用的逆向软件开发，目前面世的产品类型已达 数十种之多，典型的如Imageware，Geomagic，Polyworks， Copy CAD，ICEMSurf和RE-Soft等。
1）由点直接到曲面的建模方法，这种方法是在对点云进行区域分 割后，直接应用参数曲面片对各个特征点云进行拟合，以获得相 应特征的曲面基元，进而对各曲面基元进行处理，获得目标重建 曲面； 2）由点到曲线再到曲面的建模方法，这种方法是在用户根据经验 构建的特征曲线的基础上实现曲面造型，而后通过相应的处理以 获得目标重建曲面的建模过程。
重建对象的异同
对于具有丰富特征模型的曲面重建(如工艺品、雕塑、人体 设计等)，使用传统曲面造型的方法就显得非常困难，而快速曲 面造型的方法则能轻易胜任。 在实际的产品开发过程中，在产品的概念设计阶段，需要 根据相应的手工雕刻模型进行最初的快速建模时，快速曲面造 型方式便是一种最佳的选择。 对于多由常规曲面构成的典型机械产品，或如汽车车体和 内饰件造型等这些往往对曲面造型的质量要求很高的场合，目 前采用的主要还是传统曲面造型方式的逆向系统。