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目录0．引言 (1)1．概述 (2)1．1逆向工程原理 (2)1．2逆向工程特点 (2)1．3逆向建模的一般流程图 (3)1．4逆向工程的应用领域 (4)2．逆向工程一般步骤 (4)2．1实体三维数据的获得——扫描 (4)2．2点云处理 (5)2．3曲面重构 (6)2．4实体建模 (10)2．5快速制造 (10)3．逆向工程软硬件设备 (13)3．1扫描设备 (13)3．2点云曲面处理软件 (14)3．3实体建模软件 (16)3．4快速成型设备 (18)4．建立手机外形具体步骤 (19)4．1松下G60手机外形逆向开发的流程 (19)4．2模型分析 (19)4．3扫描 (20)4．4点云数据清理 (20)4．5曲面造型 (23)1．建立对称平面 (23)2．建立上表面 (24)3．建立下表面 (26)4．建立侧面 (27)5．曲面初次裁剪 (28)6．建立倒角面 (29)7．建立棱角曲面 (30)8．曲面再次裁减 (30)9．建立按键曲线 (31)10．整体镜像操作 (32)11．曲面连续性处理 (32)12．误差分析 (33)13．数据精简 (34)14．数据转化导出通用格式 (34)4．6实体造型 (35)1．数据导入 (35)2．曲面缝合及模型实体化 (35)3．建立手机按键 (37)5．快速成型制造 (41)6．质量评估检测 (42)7．结论 (43)8．谢辞 (44)基于逆向工程和快速成型的手机外形快速设计摘要：随着计算机技术的迅速发展，计算机三维造型技术特别是逆向工程技术在工业上已经得到了广泛的应用。
为了解决手机外形设计周期长的困难，本文研究了手机外形的逆向工程造型方法，并对逆向工程概念、方法进行系统的阐述，同时又以松下G60手机为例详细介绍了对手机外形进行逆向工程的步骤。
关键词：逆向工程，点云，快速制造，STLAbstract:With the rapid development of puter technique, the technology of 3D puter-aided prototyping, especially the Reverse Engineering, has beenmore widely used in industry. In order to solve the problem of longtime on the mobile phone’s shape-design, a method based on theintegrated reverse engineering is discussed in the paper. Furthermore,the concept and method of the Reverse Engineering is also illustrated,and the step of the integrated reverse engineering of mobile phone’sshape-design process is presented in detail with the example ofPanasonic G60.Keywords:Reverse Engineering , Point Cloud , Rapid Manufacturing , STL 0．引言20XX年新增移动电话用户6487万户，是近年来新增用户最多的一年。
毕业设计/论文设计论文题目：手机造型的设计目录一、任务书 --------------------------- 3二、开题报告--------------------------- 4三、概论------------------------------- 4-6四、设计过程及说明--------------------- 6五、前壳的制作------------------------- 6-9六、后壳的制作------------------------- 9-13七、电板的介绍------------------------- 13-15八、电板的制作------------------------- 15-19九、键盘的制作------------------------- 19-20(手机总装图)十、工程图的制作----------------------- 22-25 十一、结语------------------------------- 26十二、心得体会--------------------------- 26-28 十三、参考文献--------------------------- 29毕业设计（论文）任务书专业：计算机辅助设计与制造设计题目：手机三维造型设计设计条件：针对手机市场对手机的需求，现在要进行的平板手机的造型、功能设计设计任务：调查市场现有手机的情况，特点，进行分析做手机产品的概念和功能设计进行必要的机构设计进行主要零件的结构设计进行辅助零件设计完成设计说明书起止日期：指导教师：徐家忠审核（教研室主任）：批准（系主任）：基于PRO/E的手机造型的设计摘要：设计的主要内容：手机内外壳的设计、电路板的设计及校核、电池结构设计、及附属零件的设计等。
通过参考网络知识，实体手机的测量，进行设计计算，从而设计出理想的，符合要求的产品机样。
做出重要零件的工程图，标明尺寸最后选取几个比较典型的部件进行描述。
目录毕业设计......................................................................................................... 错误!未定义书签。
0 摘要 (1)1 逆向工程 (2)1.1 定义 (2)1.2 逆向工程的研究与发展 (3)1.3 逆向工程系统 (4)1.4 逆向工程的关键技术 (4)1.5 逆向工程与正向工程的区别 (6)1.6 逆向工程的应用 (7)2 MAXscan激光扫描仪 (8)3 Geomagic Studio (10)4 Imageware (13)5 其它 (14)6 后记 (14)0 摘要随着中国加入WTO，经济迅速发展，改革开放不断深入，工业发展越来越快，就要求我们能够快速制造，提高生产力，从而降低成本，基于MAXSCAN逆向工程就是在这个大背景下迅速发展起来的，它是通过扫描小物体，获取点云数据，再通过一些软件处理，得到我们想要的东西。
逆向工程，也有称逆向技术，是通过对某种产品的结构、功能、运作进行分析、分解、研究后，制作出功能相近，但又不完全一样的产品过程。
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。
例如在积体电路领域，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。
1逆向工程1.1 定义逆向工程（又名反向工程，Reverse Engineering-RE）是对产品设计过程的一种描述。
在2007年初，我国相关的法律为逆向工程正名，承认了逆向技术用于学习研究的合法性。
在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从设计到产品的过程，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，然后在详细设计阶段完成各类数据模型，最终将这个模型转入到研发流程中，完成产品的整个设计研发周期。
这样的产品设计过程我们称为“正向设计”过程。
黄冈职业技术学院毕业设计说明书课题名称手机外壳造型设计系别机电工程系专业数控技术班级05数控七班姓名陈斌斌学号**********指导教师李广坤起讫时间：2007 年10 月15 日～ 2007 年 11月20日（共5周）目录绪论 (1)手机的造型 (2)一. 手机造型步骤： (2)二．手机的尺寸：................................................................................... 错误!未定义书签。
三．手机的材料： (5)四．手机造型图： (5)手机外壳模具设计 (5)一．建立一个新的模具文件 (5)二．模具型腔 (6)三．建立工件 (6)四．收缩率设置 (7)五．分型面的创建 (7)1．第一个分型面的创建（靠破孔填补） (7)2．第二个分型面的创建 (7)3．将构建好的平面与前面的分型面进行合并，组成一张曲面。
(8)六．拆分型腔、型芯体积块 (8)七．生成模具型腔、型芯 (8)八．生成浇注件 (8)九．定义开模 (8)1．将参考件、工件及分型面在绘图主窗口中隐藏起来 (8)2．定义开模步骤 (8)十．保存文件 (9)十一、模具爆炸图 (9)手机外壳NC加工 (9)一．NC加工操作方法 (9)1．设定操作环境 (9)2．设定加工方法 (10)3. 设定加工参数 (10)4．设置退刀高度 (10)5．选择加工区域 (10)6.生成刀具路径 (11)7．显示刀具轨迹 (11)8．生成后置处理、NC文件 (11)二．手机外壳NC加工代码 (11)三．凹模的加工图： (14)四、凸模加工图 (15)小结 (16)参考文献： (17)【摘要】通过对手机及其注塑工艺的正确分析，参考了许多参考资料，以Pro/ENGINEER Wildfire的Pro/Mold及Pro/Assembly模块进行模具设计的基本思维方式和过程，包括模具设计基本概念、模具设计流程、分型面的设计（破孔填充分型面），浇注系统的设计，成型零部件设计，顶出脱模机构的设计，侧向分型抽芯机构的设计，排气结构的设计，温度调节系统的设计，模具零部件材料的设计，导向机构得设计等。
成都理工大学工程技术学院毕业论文手机外壳的逆向设计作者姓名：何适专业名称：机械工程及自动化指导教师：陈远新讲师摘要文章简要介绍了逆向工程的基本概念及其工作流程,利用逆向工程软件Imageware对手机外形的点云数据进行处理,并创建边界线和特征曲线,然后利用三维软件Pro/E进行曲面拟合,体现了逆向工程"点—线—面—实体"的实现过程,其中较为详细的阐述了点云数据的处理过程。
关键词：逆向工程点云手机外形创建AbstractThis paper briefly introduces the basic concepts of reverse engineering and work flow, use of reverse engineering software Imageware point cloud shape on the cell phone data processing, and create a boundary line and curve, and then use 3D software, Pro / E for surface fitting, reflecting reverse engineering "point - Line - Area - Entity" implementation process, in which a more detailed description of the point cloud data processing.Key words: Reverse Engineering, Point Cloud,Phone shape, Creatio.目录摘要 (I)Abstract ................................................ I I 目录 ................................................... I II 前言 . (1)1 逆向工程简介 (2)1.1逆向工程定义 (2)1.2四大逆向工程软件简介 (3)1.2.1 Imageware (3)1.2.2 Geomagic Studio (4)1.2.3 CopyCAD (4)1.2.4 RapidForm (4)1.3逆向工程实施原理 (5)1.3.1物体数据化： (5)1.3.2从采集的数据中分析物体的几何特征： (5)1.3.3物体三维模型重建： (5)1.3.4检验、修正三维模型。
目录1. 绪论 (3)1.1. 课题研究的提出与意义 (3)1.1.1课题背景 (3)1.1.2课题意义 (4)1.2逆向工程特点和过程 (6)1.2.1逆向工程的特点 (6)1.3快速成型的技术原理、早期发展和特点功能 (8)1.3.1快速成型原理 (8)1.3.2快速成型工艺方法 (9)1.4软件介绍 (11)1.4.1 Imageware软件简介 (11)1.4.2 Pro/Engineer软件逆向工程模块简介 (13)2.逆向工程一般步骤 (15)2.1实体三维数据的获得——扫描 (15)2.2点云处理 (15)2.3曲面重构 (16)2.4实体建模 (18)2.5 本次设计逆向方案的确定 (18)2.6 本章小结 (19)3.建立乌龟曲面具体步骤 (20)3.1乌龟曲面逆向开发的流程 (20)3.1.1数据获取和处理 (20)3.1.2点云数据清理 (20)3.1.3数据转化导出通用格式 (21)3.2小平面特征 (21)3.2.1造型前准备 (22)3.2.2输入点云数据 (22)3.2.3点云数据处理 (24)3.2.4包络处理 (26)3.2.5小平面处理 (26)3.3重新造型 (32)3.3.1修改数学属性 (33)3.3.2修改曲面 (34)3.3.3曲面重新构造 (35)3.4实体化过程 (35)3.5快速成型制造 (37)3.6质量评估检测 (38)3.7本章小结 (40)4.总结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)1.绪论1.1.课题研究的提出与意义1.1.1课题背景逆向工程技术是20世纪80年代初分别由3M公司、日本名古屋工业研究所以及美国UVP公司提出并研制开发成功的。
在国外，逆向工程越来越受到学术界和工业界的重视，目前逆向工程已经发展成CAD/CAM系统中的一个相对独立的研究分支。
在数字化测量技术方面，测量方法各种各样，测量设备和精度日益提高。
由英国Ferranti 公司于20世纪50年代开始研制的三坐标测量机（coordinate measuring machine,CMM）,以及德国Zeiss公司于1973年推出的UMM500测量机已成为传统机械接触式测量方法的代表。
基于逆向工程与快速成型技术的产品设计【摘要】如今逆向工程技术与快速成型技术得到了快速发展，为产品设计提供了更广阔的平台，提高了产品设计的效率。
本文以小龙人模型为例，阐述逆向工程技术与快速成型技术在产品设计中的应用。
【关键词】逆向工程；快速成型；三维曲面重构；Geomagic1.引言随着经济与科技的发展，用户对产品的要求越来越高，除了要求能满足正常的功能，还对产品的外观提出了新颖性和个性化的要求，因此许多产品就需要有着较为美观的异性曲面，包括机械、电子、日用等产品。
为了缩短新产品开发周期，降低产品的研制开发成本，常常采用逆向工程技术与快速成型技术来完成产品的快速数字建模。
逆向工程技术是对已有先进产品进行分析、改进或发展创造新产品的一种产品开发方法，也是将三维物理实体几何信息数字化一系列技术手段的总称。
快速成型技术是将三维CAD模型迅速转化为实物模型。
这项技术是从已有的先进产品出发，经过精密测量，三维重构，再现其形状结构特征并获得所有制造加工数据，然后或经过柔性制造系统输出产品，或经过快速原型制造做出样品原型，加以修改后再进入柔性制造系统。
逆向工程信息流如图1所示。
下面以小龙人玩具为设计对象，介绍其逆向工程技术与快速成型技术的设计方法。
2.数据的提取产品的逆向设计过程中对产品的三维数据采集尤为重要，采集的数据对后期的数据处理有着至关重要的影响，常用的数据提取的方法有三角形法、结构光学法、激光干涉法、计算机视图法、CT测量法、MRI测量法、层切法、超声波法、接触式坐标测量法等。
在此，我们采用激光扫描设备对小龙人产品进行数据采集。
激光三维扫描仪是利用激光光刀对物体表面进行扫描；由光电耦合摄像机（Charge-coupled Device，简称CCD）采集被测表面的光刀曲线，得到光信号，通过光电传感器把采集到的光信号转化成电位差信号，通过处理电路将电位差信号转化成类比的影像信号，最后通过取像卡，把类比的影像信号转换成计算机像素数据，即点云数据。
目录0．引言 (1)1．概述 (2)1．1逆向工程原理 (2)1．2逆向工程特点 (2)1．3逆向建模的一般流程图 (3)1．4逆向工程的应用领域 (4)2．逆向工程一般步骤 (4)2．1实体三维数据的获得——扫描 (4)2．2点云处理 (5)2．3曲面重构 (6)2．4实体建模 (10)2．5快速制造 (11)3．逆向工程软硬件设备 (13)3．1扫描设备 (13)3．2点云曲面处理软件 (14)3．3实体建模软件 (16)3．4快速成型设备 (18)4．建立手机外形具体步骤 (19)4．1松下G60手机外形逆向开发的流程 (19)4．2模型分析 (19)4．3扫描 (20)4．4点云数据清理 (20)4．5曲面造型 (23)1．建立对称平面 (23)2．建立上表面 (24)3．建立下表面 (26)4．建立侧面 (27)5．曲面初次裁剪 (28)6．建立倒角面 (29)7．建立棱角曲面 (30)8．曲面再次裁减 (30)9．建立按键曲线 (31)10．整体镜像操作 (32)11．曲面连续性处理 (32)12．误差分析 (33)13．数据精简 (34)14．数据转化导出通用格式 (34)4．6实体造型 (35)1．数据导入 (35)2．曲面缝合及模型实体化 (35)3．建立手机按键 (37)5．快速成型制造 (41)6．质量评估检测 (42)7．结论 (43)8．谢辞 (44)基于逆向工程和快速成型的手机外形快速设计摘要：随着计算机技术的迅速发展，计算机三维造型技术特别是逆向工程技术在工业上已经得到了广泛的应用。
为了解决手机外形设计周期长的困难，本文研究了手机外形的逆向工程造型方法，并对逆向工程概念、方法进行系统的阐述，同时又以松下G60手机为例详细介绍了对手机外形进行逆向工程的步骤。
关键词：逆向工程，点云，快速制造，STLAbstract:With the rapid development of computer technique, the technology of 3D computer-aided prototyping, especially the Reverse Engineering, hasbeen more widely used in industry. In order to solve the problem oflong time on the mobile phone’s shape-design, a method based on theintegrated reverse engineering is discussed in the paper. Furthermore,the concept and method of the Reverse Engineering is also illustrated,and the step of the integrated reverse engineering of mobile phone’sshape-design process is presented in detail with the example ofPanasonic G60.Keywords:Reverse Engineering , Point Cloud , Rapid Manufacturing , STL 0．引言2004年新增移动电话用户6487万户，是近年来新增用户最多的一年。
截止到今年1月份，我国移动电话用户总数已经达到了3.4亿户。
随着移动通信的发展，我国手机市场的规模也不断扩大。
2004年合法的手机进网许可证754张，去年有754款新的手机上市。
进网标志1.3亿枚。
实际市场销售量超过一亿部， 2004年全球的手机出货量为6.6亿部，由于供大于求的整体局势，导致市场竞争激烈，并且从单纯的价格战，逐步向推出新品，用户定制，供应链争夺等纵向全方位的发展。
在企业竞争中，手机的外形是非常重要的一环。
传统的产品外形开发多是重新建模，设计周期长。
但是采用逆向工程技术进行手机外形的再设计方法可以加快设计改进的步伐，快速了解同类产品以及进行必要的改进。
1．概述1．1逆向工程原理在瞬息万变的产品市场中，能否快速地生产出合乎市场要求的产品就成为企业成败的关键。
由于各种原因往往我们都会遇到只有一个实物样品或手工模型，没有图纸或CAD数据档案，有时，甚至可能连一张可以参考的图纸也不存在，没法得到准确的尺寸，这就为我们在后续的工作中采用先进的设计手段和先进的制造技术带来了很大的障碍，制造模具也就更为烦杂。
但是逆向工程技术很好的解决了这一问题。
随着计算机技术的飞速发展，三维的几何造型技术已被制造业广泛应用于产品及工模具的设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。
通过各种测量手段及三维几何建模方法，将原有实物（产品原型或油泥模型）转化为计算机上的三维数字模型，在CAD领域，这就是所谓的逆向工程。
1．2逆向工程特点传统的复制方法是用立体雕刻机或液压三次元靠模铣床制作出一比一成等比例的模具，再进行量产。
这种方法属称类比式（Analog type）复制，无法建立工件尺寸图档，也无法做任何的外形修改。
这为后续的改进设计造成很大程度上的麻烦。
传统的复制方法时间长而效果不佳，已渐渐为新型数字化的逆向工程系统所取代。
逆向工程系统就专门为制造业提供了一个全新、高效的三维制造路线。
并给出一个一体化的解决方案：从样品→数据→产品。
逆向工程通常是以专案方式执行一模型的仿制工作。
往往制作的产品没有原始设计图档，而是委托单位交付一件样品或模型，如木鞋模、高尔夫球头、玩具、电气外壳结构等，请制作单位复制（Copy）出来。
因为长期专门从事逆行工作，所以工作效率很高，三维模型也很专业。
逆向工程是由高速三维激光扫描机对已有的样品或模型进行准确、高速的扫描，得到其三维轮廓数据，配合逆向软件进行曲向重构，并对重构的曲面进行在线精度分析、评价构造效果，最终生成IGES或STL数据，据此就能进行快速成型或CNC数控加工。
IGES数据可传给一般的CAD系统（如：UG、MDT等），进行进一步修改和再设计。
另外，也可传给一些CAM系统（如：UG、MASTERCAM、SMART-CAM等），做刀具路径设定，产生数控代码，由CNC机床将实体加工出来。
STL数据经曲面断层处理后，可以直接由激光快速成型方式将实体制作出来。
1．3逆向建模的一般流程图图1.1逆向建模一般流程模型曲面分析——〉确定扫描方案——〉进行实体点云扫描——〉进行点云数据处理——〉建立需要的曲线——〉建立曲面——〉进行实体建模(如图1.1)1．4逆向工程的应用领域逆向工程应用领域相当广泛，有军工，模具制造业、玩具业、游戏业、电子业、鞋业、高尔夫球业、艺术业、医学工程及产品造型设计等方面。
2．逆向工程一般步骤2．1实体三维数据的获得——扫描在进行逆向工程时，三维扫描是最基本的一步。
它是获得原始点云数据的最直接的方法，也是最理想的方法。
原始点云数据是后面进行逆向处理的根本依据，因此三维扫描得到点云数据的好坏直接影响到逆向建模的成功与否。
三维扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对物体空间外形和结构进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。
它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。
高速三维扫描及数字化系统在逆向工程中发挥着巨大作用。
三维扫描技术能实现非接触测量，且具有速度快、精度高的优点。
而且其测量结果能直接与多种软件接口，这使它在CAD、CAM、CIMS等技术应用日益普及的今天很受欢迎。
在发达国家的制造业中，三维扫描仪作为一种快速的立体测量设备，因其测量速度快、精度高，非接触，使用方便等优点而得到越来越多的应用。
用三维扫描仪对手板，样品、模型进行扫描，可以得到其立体尺寸数据，这些数据能直接与CAD/CAM软件接口，在CAD系统中可以对数据进行调整、修补、再送到加工中心或快速成型设备上制造，可以极大的缩短产品制造周期。
三维扫描设备是以三次元测量系统为主。
基本上以接触式〈探针式〉和非接触式（激光、照相、X光等方式）两大类。
在早期是以探针式为主，虽然价格较便宜，但速度较慢，而且以探针与物体接触会有盲点并且使软件物体容易变形，影响扫描精度。
激光扫描速度快、精确度适当，并且可以扫描立体的物品获得大量点云数据，以利曲面重建。
三维扫描技术从产生以来，到目前已经发展了很多扫描原理，一般来讲分为以下几种技术，见下图（图2.1）：图2.1 三维扫描技术分类从三维数据的采集方法上来看，非接触式的方法由于同时拥有速度和精度的特点，因而在逆向工程中应用最为广泛。
2．2点云处理通常扫描后得到的测量数据是由大量的三维坐标点所组成，根据扫描仪的性质、扫描参数和被测物体的大小，由几百点到几百万点不等，这些大量的三维数据点称为点云（Point Cloud）。
扫描得到的产品外形数据会不可避免的引入数据误差，尤其是尖锐边和边界附近的测量数据，测量数据中的坏点，可能使该点及其周围的曲面片偏离原曲面，所以要对原始点云数据应进行预处理，通常要经过以下步骤：1．去掉噪音点，常用的检查方法是将点云显示在图形终端上，或者生成曲线曲面，采用半交互半自动的光顺方法对点云数据进行检查调整；2．数据插补，对于一些扫描不到的区域，其数据只能通过数据插补的方法来补齐，这里要考虑两种曲面造型技术，基于点的样条曲面逆向造型和基于点的曲面拟合技术。
3．数据平滑，数据平滑的目的是为了消除噪音点，得到精确的模型和良好的特征提取效果，采用平滑法处理方法，应力求保持待求参数所能提供的信息不变。
4．数据光顺，光顺泛指光滑、顺眼，但由于精度的要求，不允许对测量的数据点施加过大的修改量来满足光顺的要求，另一方面由于实物边界曲面的多样性，边界上的某些特征点（边界折拐点）必须予以保留，而不能被视为“坏点”。
5．点云的重定位整合，在重新装夹后多次扫描形成的数据要进行重定位整合，目前一般的CAD软件还都没有此项功能，需要手工“缝合”，在测量件上选取两次定位状态下的基准点，在两次定位测量的过程中，分别测量两次定位状态下的基准点的坐标值，然后以一定的判断规则判别出各基准点的测量精度，最后在CAD系统中显示定位下的测量数据，并移动某一定位下的数据，使该定位下的所有测量数据整合到另一定位下。
2．3曲面重构曲面重建可以说是逆向工程的另一个核心及主要的目的，是依据扫描得到的点云数据恢复曲面形状建立CAD数学模型的过程。
在得到产品的数据后，以逆向工程软件进行点数据的处理，经过分门别类、群组分隔、点线面与实体误差的比对后，再重新建构曲面模型，产生CAD数据、制造或NC加工。
