逆向工程与快速成型技术_教案_龚海军

教学难点与重点：难点： 《产品逆向工程技术》教案 共 页 第 页 授课教师:教研室： 备课日期： 年 月 日课 题：教 学 准 备：教学目的与要求：授 课 方 式：项目四 快速成型技术认识 任务一 认识快速成型技术 PPT 掌握快速成型技术的原理、工作流程和特点。

讲授（90＇） 重点：快速成型技术的原理、工作流程和特点。

教 学 过 程：上节课回顾→讲授课题→课堂小结“ “ 张家界航院教案第 页 上节课回顾：讲授课题：项目四 快速成型技术认识通过前面的几节课我们学习了什么是逆向工程。

通过逆向工程技术， 企业可以迅速的设计出符合当前流行趋势，以及符合人们消费需求的产品， 快速抢占市场。

市场这块蛋糕就那么大，谁先抢到谁先吃，后来的就只能 看别人吃。

现在的企业发展战略已经从以前的“如何做的更多、更好、更 便宜”转变成了“如何做的更快”。

所以快速的响应市场需求，已经是制 造业发展的必经之路。

但是一件产品是不是设计出来就完事了？从设计到产品，中间还有一 个制造的过程，逆向工程解决了快速设计的问题，但是如果在制造加工阶 段耗费太长的时间，最后依然是无法快速的响应市场。

尤其是在加工复杂 薄壁零件的时候，往往加工一件零件的周期要好几周，甚至几个月才能完 成，比如飞机发动机上的涡轮，加工周期要 90 天。

怎么解决这个问题呢？这就要用到今天我们这节课要讲的内容：快速 成型技术。

快速成型技术就是在这种背景需求下发展起来的一种新型数字 化制造技术，利用这项技术可以快速的将设计思想转化为具有结构和功能 的原型或者是直接制造出零部件，以便可以对设计的产品进行快速评价、 修改。

按照以往的技术，在生产一件样品的时候，要么开模、要么通过复 杂的机加工艺来生产，这样不管是从成本的角度还是时间的角度来讲，都 会带来成本的提高。

而快速成型技术可以极大地缩短新产品的开发周期， 降低开发成本，最大程度避免产品研发失败的风险，提高了企业的竞争力。

《逆向工程与快速成型技术》课程标准一、基本信息1．课程地位：逆向工程与快速成型技术是“模具设计与制造专业”的一门专业选修课程，通过本课程学习，学生应掌握逆向工程的基本概念和技术体系，了解学科发展趋势；掌握面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术；培养学生建立面向机电产品的逆向工程方法论，初步掌握一种支持逆向工程的应用软件工具。

2．课程任务：本课程教学任务是使学生认识逆向工程与正向设计的关系，掌握逆向工程的设计思路；掌握几种快速原型制造工艺，具备面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术的能力。

3．课程衔接：《数控加工工艺与编程》、《UG设计基础》、《CAD制图》、《三维扫描与逆向建模》等课程。

三、课程目标本课程目的是使学生掌握逆向工程的基本概念和技术体系，了解学科发展趋势；掌握面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术；培养学生建立面向机械产品的逆向工程方法论，初步掌握一种支持逆向工程的应用软件工具。

四、课程理念1．课程设计原则：围绕专业知识、能力与素质矩阵，根据本课程教学内容，结合后续课程及工程技术岗位的需要，优化课程教学内容，分解课程知识与能力模块，以实施理论与实践双融合教学为理念，借助课堂精讲（或精品课程平台、工厂实际操作视频），完成课程理论知识的教学，以实验设计和生产问题解决形式（课内训练、课外作业）实现动手能力训练。

通过“教、学、做、评一体化”完成该课程教学。

2．课程内容结构：（1）课程项目学习安排：课内以项目讨论学习为主，过课堂教学和应用实践等多个环节，使学生掌握快速成型与快速制模的理论原理、技术方法和工程应用，为今后从事相关领域的科学技术研究，解决工程实际问题奠定坚实的基础。

通过实验，了解逆向工程中原始数据的采集方法和应注意的问题；掌握三维结构光扫描装置的基本操作和相关知识元；掌握Geomagic软件的基本操作。

了解快速成型的原理及其与传统加工工艺的区别；了解不同快速成型方式的优点、缺陷和应用范围。

逆向工程技术与快速成型技术一体化的探讨**********************（**大学，广州*****）摘要：逆向工程技术与快速成型技术是CAD/CAM 技术的重要组成部分。

本文介绍了逆向技术在快速成型制造技术中的应用；分析了目前逆向工程的关键技术包括数据采集、数据处理、曲面重构、再设计、曲面品质分析及优化等．逆向工程与快速成型技术的结合，将使复杂型面的产品设计开发和快速成型周期进一步缩短。

关键词：逆向工程；快速成型；一体化The Integration of Reverse Engineeringand Rapid Prototyping Technology*********** ***********（************************************）Abstract ：Reverse engineering and rapid prototyping technology is an important part of CAD/CAM technology. This paper introduces the reverse technology in rapid prototyping manufacturing technology application; The key technology of reverse engineering including data acquisition, data processing, surface reconstruction, design, surface quality analyzing and optimizing and so on. Reverse engineering and rapid prototyping technology, will make the complicated product design and rapid prototyping cycle to shorten further.Key words：Reverse engineering，Rapid prototyping，Integrated0 概述逆向工程与快速成型技术是先进制造技术中的重要组成部分，作为消化吸收先进技术和缩短产品再设计与制造周期的重要支撑技术，已成为制造业关注的热点。

逆向工程技术与快速成型技术课程教案主讲教师：***机电工程学院2020.02逆向工程与快速成型技术课程教案(4)CAD模型的分析及改进，校验与修正快速成型技术概论、快速成型技术加工方法和设备、快速成型技术的应用、快速成型技术中的问题、快速成型技术的发展前景。

快速成型技术的工作原理零件数据CAD模型的建立数据转换文件的生成由三维造型系统将零件CAD数据模型转换成一种可被快速成型系统所能接受的文件。

分层切片分层切片处理是根据成型工艺要求，按照一定的离散规则将实体模型离散为一系列有序的单元按一定的厚度进行离散。

层片信息处理根据每个层片的轮廓信息，进行工艺规划，选择合适成型参数，自动生成数控代码。

快速堆积成型快速成型系统根据切片的轮廓和厚度要求，用片材、丝材、液体或粉末材料制成所要求的薄片，通过一片片的堆积，最终完成三维形体原型的制备。

1. 硬件问题快速成型技术的设备昂贵成为了制约其推广和应用的主要原因，尤其是中小型企业不具备雄厚的资金。

2. 软件问题快速成型技术中的软件分为成型系统的控制软件和成型系统与CAD模型的接口软件。

面对比较复杂的模型时，处理的速度和精度都不高。

3. 材料问题目前快速成型技术中的材料的成型性能大多不理想，成型件的物理性能还不能完全满足功能性、半功能性零件的要求。

必须借助二次开发和后处理才能达到比较理想的结果。

4. 成型工艺的问题由于树脂的收缩在在层层堆积时所产生的层间粘接应力和未固化的残留液态树脂在固化中的收缩导致了成型过程中零件的变形。

三．布置本周学生学习和创作任务，提出具体的作品要求1．尽快消化本周所讲的技术。

2．预习下次课的内容。

逆向设计实践课程考核办法一、考核成绩构成：1.平时成绩占40%，为40分。

2.综合考核占60%，为60分。

二、成绩评定：。

逆向工程及快速成型技术一、课程说明课程编号：080606Z10课程名称：逆向工程及快速成型技术/ Reverse Engineering and Rapid Prototyping Technology课程类别：专业教育学时/学分：24/1.5先修课程：先进制造技术导论、CAD/CAM适用专业：机械设计制造及其自动化教材、教学参考书：1、陈雪芳,孙春华主编逆向工程与快速成型技术应用机械工业出版社2009.92、刘伟军,孙玉文主编逆向工程原理方法及应用机械工业出版社2009.1二、课程设置的目的意义逆向工程与快速成型技术是机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修课程。

逆向工程也称反求工程、反向工程，其思想最初来源于从油泥模型到产品实物的设计过程。

快速成型技术是一种将计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机数字控制（CNC）、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集于一体的高新技术，可以快速地将设计思想物化为具有结构和功能的原型或直接制造零部件。

逆向工程与快速成型技术集成为一个产品快速开发系统，比由新概念设计输入到柔性制造系统输出的正向系统路径短，快捷方便，对市场的响应能力更强，目前已经成为现代制造企业新产品开发的重要支撑技术。

通过本课程的教学，可以让学生掌握先进制造技术的前沿知识，为学生在今后的工作中能应用所学知识，解决具体技术问题，实现逆向工程打下基础。

三、课程的基本要求知识：掌握逆向工程的定义、应用、工作流程及其与产品创新的关系，逆向工程系统的组成及目前存在的技术问题，逆向工程数据测量与处理方法，曲面重构方法和过程，网格化实体模型的重构，模型精度评价及量化指标，快速成型技术的原理与典型工艺，快速成型的数据结构与分层数据处理方法，集成逆向工程系统框架组成及其实现方法等知识，从而形成产品实物外形数字化测量－数据处理—CAD三维模型重构—快速成型制造的基本知识结构。

能力：掌握面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术，学会一种支持逆向工程的CAD模型重构软件和快速成型软件，提升解决工程实际问题、快速研发新产品的实践能力和创新意识。