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
第一章引言
逆向工程也称反求工程或反向工程，是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型，并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的二次设计。
从广义讲，逆向工程可分以下三类：
（1）实物逆向
它是在已有产品实物的条件下，通过测绘和分折，从而再创造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向。实物逆向的对象可以是整机、零部件或组件。
（2）软件逆向
产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、图纸、有关规范和标准、管理规范和质量保证手册等均称为技术软件。软件逆向有三类：既有实物，又有全套技术软件；只有实物而无技术软件；没有实物，仅有全套或部分技术软件。
（3）影像逆向
设计者既无产品实物，也无技术软件，仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等，设计者要通过这些影像资料去构思、设计产品，该种逆向称为影像逆向。
目前，国内外有关逆向工程的研究主要集中在几何形状的逆向，即重建产品实物的CAD，称为“实物逆向工程”。逆向工程示意图[1]举例如下：
图例1-（1）逆向工程示意图
第二章逆向工程数据测量技术
数据测量是通过特定的测量设备和测量方法获取产品表面离散点的几何坐标数据，将产品的几何形状数字化。其测量原理是：将被测产品放置于三坐标测量机的测量空间内，可以获得被测产品上各个测量点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其它几何量数据。高效、高精度地获取产品的数字化信息是实现逆向工程的基础和关键[2]。
第一节接触式数据采集方法
接触式数据采集方法包括使用基于力的击发原理的触发式数据采集和连续式扫描数据采集。接触式数据采集通常使用三坐标测量机，测量时可根据实物的特征和测量的要求选择测头及其方向，确定测量点数及其分布，然后确定测量的路径，有时还要进行碰撞的检查。触发式数据采集方法采用触发探头，触发探头又称为开关测头，当测头的探针接触到产品的表面时，由于探针受理变形触发采样开关，通过数据采集系统记下探针的当前坐标值，逐点移动探针就可以获得产品的表面轮廓的坐标数据。常用的接触式触发探头主要包括：机械式触发探头、应变片式触发探头、压电陶瓷触发探头。
采用触发式测头的优点在于：适用于空间箱体类工件及已知产品表面的测量；触发式探头的通用性较强，适用于尺寸测量和在线应用；体积小，易于在狭小的空间内应用；由于测量数据点时测量机处于匀速直线低速状态，测量机的动态性能对测量精度的影响较小。但由于测头的限制，不能测量到被测零件的一些细节之处，不能测量一些易碎、易变形的零件。另外接触式测量的测头与零件表面接触，测量速度慢，测量后还要进行测头补偿，数据量小，不能真实的反映实体的形状。
第二节非接触式数据采集方法
非接触式数据采集方法主要运用光学原理进行数据的采集，主要包括：激光三角形法、激光测距法、结构光法以及图像分析法等。
非接触式数据采集速度快、精度高，排除了由测量摩擦力和接触压力造成的测量误差，避免了接触式测头与被测表面由于曲率干涉产生的伪劣点问题，获得
的密集点云信息量大、精度高，测头产生的光斑也可以做得很小，可以探测到一般机械测头难以测量的部位，最大限度地反映被测表面的真实形状。非接触式数据采集方法采用非接触式探头，由于没有力的作用，适用于测量柔软物体；非接触式探头取样率较高，在50次/秒到23000次/秒之间，适用于表面形状复杂，精度要求不特别高的未知曲面的测量，例如：汽车、家电的木模、泥模等。但是非接触式探头由于受到物体表面特征的影响（颜色、光度、粗糙度、形状等）的影响较大，目前在多数情况下其测量误差比接触式探头要大，保持在10微米级以上。该方法主要用于对易变形零件、精度要求不高零件、要求海量数据的零件、不考虑测量成本及其相关软硬件的配套情况下的测量。
总之，在只测量尺寸、位置要素的情况下尽量采用接触式测量；考虑测量成本且能满足要求的情况下，尽量采用接触式测量；对产品的轮廓及尺寸精度要求较高的情况下采用非接触式扫描测量；对离散点的测量采用扫描式；对易变形、精度要求不高的产品、要求获得大量测量数据的零件进行测量时采用非接式测量方法。[5]
第三章逆向工程数据处理及模型重建方法
第一节逆向工程数据处理
数据处理是逆向工程的一项重要的技术环节，它决定了后续CAD模型重建过程能否方便、准确地进行。根据测量点的数量，测量数据可以分为一般数据点和海量数据点；根据测量数据的规整性，测量数据又可以分为散乱数据点和规矩数据点；不同的测量系统所得到的测量数据的格式是不一致的，且几乎所有的测量方式和测量系统都不可避免地存在误差。因此，在利用测量数据进行CAD重建前必须对测量数据进行处理。数据处理工作主要包括：数据格式的转化、多视点云的拼合、点云过滤、数据精简和点云分块等。
每个CAD/CAM系统都有自己的数据格式，目前流行的CAD/CAM软件的产品数据结构和格式各不相同，不仅影响了设计和制造之间的数据传输和程序衔接，而且直接影响了CMM与CAD/CAM系统的数据通讯。目前通行的办法是利用几种主要的数据交换标准（IGES、STEP、AutoCAD的DXF等）来实现数据通讯。
在逆向工程实际的过程中，由于坐标测量都有自己的测量范围，因此无论采用什么测量方法，都很难在同一坐标系下将产品的几何数据一次性完全测出。产品的数字化不能在同一坐标系下完成，而在模型重建的时候又必须将这些不同坐标下的数据统一到一个坐标系里，这个数据处理过程就是多视数据定位对齐(多视点云的拼合)。多视数据的对齐主要可以分为两种：通过专用的测量软件装置实现测量数据的直接对齐；事后数据处理对齐。采用事后数据处理对齐又可以分为：对数据的直接对齐和基于图形的对齐。对数据的直接对齐研究研究中，出现了多种算法，如ICP算法；四元数法；SVD法；基于三个基准点的对齐方法等。
数据平滑的目的是消除测量数据的噪点，以得到精确的数据和好的特征提取效果。目前通常是采用标准高斯、平均或中值滤波算法。其中高斯滤波能较好地保持原数据的形貌，中值滤波消除数据毛刺的效果较好。因此在选用时应该根据数据质量和建模方法灵活选择滤波算法。
运用点云数据进行造型处理的过程中，由于海量数据点的存在，使存储和处理这些点云数据成了不可突破的瓶颈。实际上并不是所有的数据点都对模型的重建起作用，因此，可以在保证一定的精度的前提下缩减数据量，对点云数据进行精简。目前采用的方法有：利用均匀网格减少数据的方法；利用减少多变形三角形达到减
少数据点的方法；利用误差带减少多面体数据点的方法。数据分割是根据组成实物外形曲面的子曲面的类型，将属于同一曲面类型的数据成组，划分为不同的数据域，为后续的模型重建提供方便。数据分割方法可以分为基于测量的分割和自动分割两种方法。目前的分割方法有：基于参数二次曲面逼近的数据分割方法；散乱数据点的自动分割方法；基于CT技术的数据分割方法。
在整个逆向工程中，产品的三维几何模型CAD重建是最关键、最复杂的环节。因为只有获得了产品的CAD模型我们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、虚拟仿真制造和进行产品的再设计等。在进行模型重建之前，设计者不仅需要了解产品的几何特征和数据的特点等前期信息，而且需要了解结构分析、加工制作模具、快速成型等后续应用问题[2]。
第二节逆向造型的方法
用一个多项式的函数通过插值去逼近原始的数据，最终得到足够光滑的曲面。曲线是构成曲面的基础，在逆向工程中常用的模型重建方法为，首先将数据点通过插值或逼近拟合成样条曲线，然后采用造型软件完成曲面片的重构造型。优点是原理比较简单，只要多项式的次数足够高就可以得到满意的曲面，但也容易造成计算的不稳定，同时边界的处理能力也比较差，一般用于拟合比较简单的曲面。
该方法直接对测量数据点进行曲面片拟合，获得曲面片经过过渡、混合、连接形成最终的曲面模型。曲面拟合造型既可以处理有序点，也可以处理散乱数据点。算法有：基于有序点的B样条曲面插值；B样条曲面插值；对任意测量点的B样条曲面逼近。
网络化实体模型通常是将数据点连接成三角面片，形成多面体实体模型。目前已经形成两种简化方法：基于给定数据点在保证初始几何形状的基础上，反复排除节点和面片，构建新的三角形，最终达到指定的节点数；寻找具有最小的节点和面片的最小多面体。[1]
第三节逆向应用的实例
反求的测量有2种，第一种就是简单的复制，叫作CAM反求，传统上叫仿型。要求百分之百的拷贝零件。第二种是技术含量较高的是CAD反求，它是通过扫描点云，直接生成CAD曲面数模。通过Delcam公司的CopyCAD专用的逆向工程软件，将数模重建和修改生成全新的产品。
（1）点云数据的采集
PC-DMIS 软件对测量的元素可以实现编辑窗口和图形窗口并存，以三维图形显示的方式显示元素，实现“所见即所得”。在进行相关计算和分析过程中选择元素时，可以从图形窗口上直观的选取图形，提高了工作效率，使测量中间结果判断十分容易，可以避免许多显而易见的测量错误。
用户可以定制需要的图形报告，直接在测量结果上，绘制图形。同时将测量数据和理论值及误差等信息直接标注在图形上，可以自由选择视图方式，以最合理的投影方向来表达测量结果，免除了测量数据后处理工作，不管是测量员还是部门主管都一目了然。
测量必须与造型结合起来考虑，以便使测得的数据点能最大限度的满足造型需要。根据要扫描的部件，在PC-DMIS 软件中选择片面扫描，选择扫描策略，设置相应的对话框然后创建：扫描时速度放2格，步距0.5mm，应用UV单向扫描。由于扫描的步距小、速度慢，扫描的过程时间相对很长，操作者必须耐心等待，扫描的过程扫描数据。
（2）点云数据的输入
CopyCAD提供了使用点云数据建立三角模型所需要的准确步骤，并且提供向导模式，可以提高处理速度，减少了需要选择的菜单功能，并且每一步骤下面隐藏着许多处理功能。对于这样数量巨大的点云数据具有高效的运算、编辑能力。
三角模型生成导向对话框的最后一步也可以做数据删除的操作，在保证曲面质量的前提下优化减少点云数目、去除离散点，保证三角形数据的准确性。同时由于待测模型不同的几何构造以及采用不同的设备、达到不同的测量目的，决定了测量过程和测量方法的不同，CopyCAD逆向软件具备针对这些不同分类处理的能力。
本例中的数据是接触式测头，选择“接触式”CopyCAD询问数字化数据时所使用的测头直径是实际的测头直径，用来对数据进行偏置，以得到更为真实的表面。在三角模型生成向导中，指定扫描的使用方法、扫描策略、最小数据化行距等选项和三坐标测量软件PC-DMIS有机的结合起来，更真实的反映了测量的原始数据。通过三角模型生成向导对点云数据进行三角化，在CopyCAD 浏览器中生成了一个新的模型，名称有个前缀是，表明已经进行了三角化。三角模型可以直接转到PowerMILL 中进行加工而不需要曲面化操作。PowerMILL对生成的三角模型进行加工时，会准确的按照三角模型来生成刀具路径[4]。
（3）在CopyCAD软件中的区面的构建
在CopyCAD中创建曲面有多种方法来实现，用户可以根据模型的实际状况来选择适合的方法。曲面创建的方法大致分为：1、通过四边法来创建曲面（此方法会严格按照三角模型来生成UV曲面）；2、通过三角形提取特征曲线，将特征曲线转入PowerSHAPE中进行正向的直接造型；3、通过PowerSHAPE直接定位一些标准的体素特征，省去由测量、逆向过程中所产生的误差。
CopyCAD与PowerSHAPE都是Delcam公司基于Windows内核所研发的产品，在兼容性的表现上堪称完美。众所周知，逆向工程的工作单纯通过逆向软件来实现是比较困难的，模型的部分区域可以直接通过PowerSHAPE中曲线或者定位标准体素来完成，通过正向、逆向相结合就给逆向工程工作带来了极大的便利，省去频繁的存储与读取，取而代之的只是一个按钮，正向逆向的工作环境只需要一键切换，真正实现正逆向的无缝集成。
传统的四边法创建曲面在CopyCAD中也是非常简便的，只需要依次选择曲面模型的四个端点，曲面模型随即产生。对于边界复杂的区域，可以在选择端点的时候按住ctrl键，可以任意的添加端点中间的控制点，以更好的控制曲面的边界轮廓。对于此模型还有更好创建曲面的方法：就是通过三角形提取特征曲线；对于这个模型分析，发现端部曲面是由一条曲线回转而成，我们只需在逆向工程中提取特征曲线，转到正向环境中去产生回转曲面，这样可以快速的获得端部的曲面模型，减少操作步骤，简化操作过程。
曲面创建完成以后，我们需要对所创建的曲面进行误差分析，检验曲面是否合格，CopyCAD提供了直观的误差色带分析功能，可以设定允许的误差值，从而控制误差显示的颜色范围。误差分析的同时，CopyCAD还提供了确切的误差值，这样便于用户准确的把控误差值。根据某产品零件实体，需要进行模具设计，满足制造要求，我们认为针对于精度要求较高的精密逆向工程，以三坐标测量机获取点云，可以确保数据采集的准确性和可靠性。
以智泰集团的CMF三坐标测量机（以下简称CMM）为基础，测量零件的表面数据，进行离散点数据分析拟合，以现有的Pro／E和UG为应用软件，构造其内腔和外腔的闭合曲面模型，求出最近似的完整闭合曲面，构造模具实体，实施逆向工程。基于三坐标测量机实施逆向工程的过程是：测点、连线、构面、完成模型。为此，我们确定的分步工作流程及重点问题解决方法如下：
第一步，利用三坐标测量机扫描完整的实物表面数据。主要解决测头标校、零件基准测量，母线测量及修正问题，保证测量数据准确完整。
第二步，在Pro／E中进行曲线、曲面拟合。主要解决闭合曲线数据处理、不规则曲面连接及完整曲面连接等问题。
第三步，改进曲面，重新设计模型。根据零件外形及主要尺寸，进一步设计模型尺寸精度，进行改进和处理。
三坐标测量机是接触式测量设备，其工作原理是：通过测尖接触工件并触发信号，经传感系统反馈到测量机上，经测量软件进行测头半径的自动补偿，得到实际接触点的坐标值。使用接触式三坐标测量机在测量给出的零件内腔时有一定的局限性，即测量零件内腔台阶、圆孔时，测点起伏使曲线不平滑，造成测量点数据不足，形成误差；另外，对非完全对称的零件，其基准和母线的测量数据的处理也较困难。针对上述技术难点，我们从测量技术应用和曲线曲面构成方法应用两方面重点解决[3]。
第四章展望
逆向工程的研究已经日益引人注目，在数据处理、曲面片拟合、几何特征识别、商用专业软件和坐标测量机的研究开发上已经取得了很大的成绩。但是在实际应用当中，整个过程仍需要大量的人机交互工作，操作者的经验和素质直接影响着产品的质量，自动重建曲面的光顺性难以保证，下面一些关键技术将是逆向工程主要发展方面：
(1) 数据测量方面
发展面向逆向工程的专用测量设备，能够高速、高精度的实现产品几何形状的三维数字化，并能进行自动测量和规划路径；
(2)数据的预处理方面
针对不同种类的测量数据，开发研究一种通用的数据处理软件，完善改进目前的数据处理算法；
（3）曲面拟合
能够控制曲面的光顺性和能够进行光滑拼接；
（4）集成技术
发展包括测量技术、模型重建技术、基于网络的协同设计和数字化制造技术等的逆向工程技术。
第五章结束语
逆向工程是一项开拓性、实用性和综合性很强的技术，逆向工程技术已经广泛应用到新产品的开发、旧零件的还原以及产品的检测中，它不仅消化和吸收实物原型，并且能修改再设计以制造出新的产品。但同时设计过程中系统集成化程度比较低，人工干预的比重大，将来有望形成集成化逆向工程系统，以软件的智能化来代替人工干预的不足。相信在不久的未来，逆向工程会朝着专业化、智能化、精度方面发展，并越来越多的运用到工业生产领域！随着技术进步，逆向工程在先进制造领域的应用将更广泛，也将会发挥越来越重要的作用。
参考文献：
[1]三坐标测量机逆向工程中的应用.智泰文库.2011.4
[2]徐灏主编．机械设计手册(2)．机械工业出版社．2002.6
[3]刘军凯. 三维实体测量与重构装置中测量系统的设计与研究[D]桂林电子科技大学, 2007
[4]朱根松. 基于特征建模的反求工程系统关键技术研究[D]南昌大学, 2009 .
[5]黄诚驹.逆向工程项目式实训教程[M] .电子工业出版社，2004.
致谢
这次毕业论文能够得以顺利完成，并非我一人之功劳，是所有指导过我的老师，帮助过我的同学和一直关心支持着我的家人对我的教诲、帮助和鼓励的结果。我要在这里对他们表示深深的谢意！
感谢我的指导老师——吴杰吴老师，没有吴老师的悉心指导就没有这篇论文的顺利完成。
感谢班主任从彬老师以及所有教授过我课程的郑州工业安全职业学院的老师们，三年的生活相处不久，却从各位老师身上学到了太多，必将终身受益。
感谢我的父母，没有你们，就没有我的今天，你们的支持与鼓励，永远是支撑我前进的最大动力。
感谢身边所有的朋友与同学，谢谢你们三年来的关照与宽容，与你们一起走过的缤纷时代，将会是我一生最珍贵的回忆。
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。
浅谈逆向工程技术 逆向工程（又称反向工程），是一种技术过程，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、功能性能规格等设计要素，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。 需要逆向工程的原因如下： 1.接口设计。由于互操作性，逆向工程被用来找出系统之间的协作协议。 2.军事或商业机密。窃取敌人或竞争对手的最新研究或产品原型。 3.改善文档。当原有的文档有不充分处，又当系统被更新而原设计人员不在时，逆向工程被 4.用来获取所需数据，以补充说明或了解系统的最新状态。 5.软件升级或更新。出于功能、合规、安全等需求更改，逆向工程被用来了解现有或遗留软件系统，以评估更新或移植系统所需的工作。 6.制造没有许可／未授权的副本。 7.学术／学习目的。 8.去除复制保护和伪装的登录权限。 9文件丢失：采取逆向工程的情况往往是在某一个特殊设备的文件已经丢失了（或者根本就没有），同时又找不到工程的负责人。完整的系统时常需要基于陈旧的系统上进行再设计，这就意味着想要集成原有的功能进行项目的唯一方法便是采用逆向工程的方法分析已有的碎片进行再设计。 10.产品分析：用于调查产品的运作方式，部件构成，估计预算，识别潜在的侵权行为。 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X射线断层成像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量，再通过CAD、CAM、CAE或其他软件构筑3D 虚拟模型的方法。逆向工程经常被用于军事上，在二战和冷战中经常被用到。 1980年开始，欧美国家许多学校及工业界开始注意逆向工程领域。1990年初期，各国学术界团队大量投入逆向工程的研究并发表成果。逆向软件的演进约略可区分为三个阶段：2000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2003年前技术成熟，广为业界引用。到2007年后，发展出不同以往的逆向工程数学逻辑运算，速度快。1998年，NEWPOWER启动了逆向工程的一些项目，要求是把客户的现有源代码转变成设计，如果需要的话，进一步转化成产品需求规约。这恰恰与类似于V模型的标准开发过程模型相逆。这样一来，客户就可以容易地维护他们的产品（需求，设计，源代码等等），而不需要想以前那样，每次改动产品都需要直接修改源代码。截止2011年，逆向工程的应用已从单纯的技巧性手工操作，发展到采用先进的计算机及测量设备，进行设计、分析、制造等活动，如获取修模后的模具形状、分析实物模型、基于现有产品的创新设计、快速仿形制造等。 逆向工程被广泛地应用到新产品开发和产品改型设计、产品仿制、质量分析检测等领域，它的特点是： 1、缩短产品的设计、开发周期，加快产品的更新换代速度； 2、降低企业开发新产品的成本与风险； 3、加快产品的造型和系列化的设计； 4、适合单件、小批量的零件制造，特别是模具的制造，可分为直接制模与间接制模法。
逆向工程在复杂零件中的应用毕业论文 目录 第二章基本理论 (6) 2.1三坐标测量设备 (7) 2.1.1三坐标测量原理 (7) 2.1.2种类和特点 (8) 2.2三坐标测量的重定位和对称 (8) 2.3数据转换 (9) 2.4逆向工程的基本理论 (9) 2.5逆向工程的基本流程 (10) 2.6曲面造型的现状 (10) 2.7 UG的简介 (11) 第三章饮料搅拌器桶体三坐标测量 (13) 3.1有关设备 (13) 3.2硬件系统的建立 (13) 3.3实验系统的确定 (13) 3.4三坐标测量系统软件 (14) 3.4.1常用三坐标测量划线系统的构成 (14) 3.4.2 LMS 主菜单 (14) 3.4.3问题及测量方案 (18) 第四章具体零件模型制作过程的过程 (19) 4.1 UG勺用户界面及操作及制作工程 (19) 4.2 UG的逆向造型遵循 (24) 4.3搅拌器桶体整个制作过程 (27) 结束语 (36) 谢辞 (37)
参考文献 (38) 第二章基本理论 2.1 三坐标测量设备及测量原理 三坐标测量机（Coordi nate Measuri ng Mach in es ，简称CMM是一种三维测量设备，能将各种复杂零件表面几何形状数字化。三坐标测量机初始是作为零件加工的误差评定的一种测量工具，随着计算机技术的发展，三坐标测量机的测试过程已完全实现计算机控制，可以根据被测零件的几何外形，自动生成测量路径，特别是 CAD/CAM技术在制造业的广泛采用，三坐标测量机和CAD/CAM系统的一体化。 它有机地结合了数字控制技术，利用了计算机软件技术，采用了先进的位置传感技术和精密机构技术，并使之完美结合。它顺应了硬件软件化的技术发展方向，使诸如齿轮、凸轮、涡轮涡杆等以前需要专用检测设备才能完成工件，现在可用通用的三坐标测量机进行数据采集，结合相应测量、评价软件来实现专业的检测、评价功能。 2.1.1 测量原理 根据测量要求，可把测量对象分为两类：规则几何形状和复杂形面结构。本设计中要求测量的是复杂形面结构，因此用轮廓测量，其方法为：沿表面顺序采集一系列测量点，作为描述该形面的依据。通过曲面、曲线数学处理模型，计算出该形面上任意一点的几何特性参数。三坐标测量机可同时测量尺寸和形状，三坐标机测量时，把被测对象作为离散点的集合，对不同的被测量对象和要求，通过测量从该集合中采集数目不等的若干离散点以代替该被测对象，经过计算确定被测对象的尺寸和形状。 由上述可得出工件测量的一般步骤：如图2-1
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，
浅析计算机辅助设计技术在机械设计中的应用 研究 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
浅析计算机辅助设计技术在机械设计中的应用研究计算机辅助设计为整个机械制造事业发展带来了新的方向，计算机辅助设计可以加强一般产品的设计精度，能够在整个设计周期上节约成本和时间，在机械制造中设计出来实用和安全的产品。本文通过对现阶段计算机辅助设计的发展的现状进行研究，认真研究计算机辅助设计对机械设计的重要性，并通过逆向工程技术中CAD的应用、汽车覆盖件模具的设计为研究重点，总结计算机辅助设计在机械设计中运用的程度，并提出相关建设性意见。 计算机辅助设计技术在我国主要是引用了计算机的计算精准与图形良好的处理能力，对工作人员的工作起到辅助和帮助的作用，技术人员应用计算机辅助来进行机械设计，协助工程技术人员，对产品或者工程进行设计、分析，达到预期的效果。我国机械制造引用了计算机辅助设计技术（CAD），计算机和通讯业务飞速发展，CAD 技术也在不断的完善，譬如上世纪出现的集成电路和微处理器，CAD技术应用在我国大中小企业中广泛推广，并相继应用到飞机、汽车到服装、建筑、出版等行业都在不断的引用CAD 技术。目前，计算机辅助设计技术已在机械制造业得到广泛应用，而且现在的CAD 应用系统可以将机械设计中的绘图、分析、数据处理、仿真、加工修改等一系列环节集于一身，大大缩短了设计时间，提高了设计效率和质量，降低了生产成本与制造周期。CAD的设计和辅助软件很多种类，主要有ParametricTechnology 公司推出的
Pro/Engineer 产品，主要占据了计算机三维市场，引领着CAD 技术的新潮流。并把这一技术运用到制图、设计、数据处理、仿真、加工修改等技术领域广泛应用，提高了产品的设计效率与设计质量。 计算机辅助设计应用的重要性 机械设计是对机械的工作原理、结构、刚度和强度、各个零部件的材料和形状尺寸、以及润滑方法、力和能量的传递方式等进行分析、构思和计算，并将其形成具体的描述以作为机械制造依据的工作过程。这是一个应用的具体过程，这一过程需要我们进行全方位的思维操作，能够很好地将计算机和机械设计相互连接起来，最终能够设计出来良好的产品。机械设计整过流程都将采用计算机来辅助设计。图形的编辑、修改，大量数据的计算和比较，对零部件动力、强度等方面的精确测试，这些技术环节都是需要计算机来辅助的。传统的这些工作流程都由计算机来完成，同时操作者可以充分利用计算机的功能，根据图纸，在计算机上制造一个模拟样机，对它的工作性能、受力情况、热度等各方面进行验证，并根据实际情况记性修改，最终达到产品的要求。计算机在进行大力的推广，计算机在机械设中的地位越来越重要，各个方面都涉及计算机知识，它在提高机械设计的质量和转化为实际制造的效率方面，起到不可或缺的作用。计算机辅助设计机械设计的必然发展结果，结合了多种学科理论知识。
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
论文题目：浅谈模具型腔的逆向工程技术 姓专名：业： 指导教师 提交日期：2018.04.10 浅谈模具型腔的逆向工程技术 内容摘要
随着现代计算机技术及测试技术的发展，利用CAD/CAM技术、先南宁制造技术来实 现产品实物的逆向工程，已成为CAD/CAM领域的一个研究热点。为适应现代先进制造技 术的发展。需将实物样件或手工模型转换为CAD数据，以便利用快速成形系统、计算机辅 助系统等对其进行处理，并进行修改和优化设计。逆向工程专门为制造业提供了一个全新、 高效的重构手段，实现从实际物体到几何建模的直接转换。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、概率统计等学科，是CAD领域最活跃的分支之一。逆向工程 技术是基于计算机技术、数控测量技术和CAD/CAM技术发展基础上产生的一项新技术,在具有复杂型面的模具产品设计开发和制造方面,能大大地缩短设计开发周期,保证产品质量 . 逆向工程技术不是仿形设计技术,而是在原型产品的基础上进行二次设计和加工 ,是更高层次的设计技术 .这一技术使产品模型得到精确的表达和再现,为产品的进一步分析、优化和制 造确立了统一的对象 ,在产品快速设计开发和复杂型面数控加工方面都具有重大的意义. 目录
1.1概述??????????????????? 1.2逆向 工程定义????????????????? 1.3逆向 工程与技术引进??????????????? 二、第 2章逆向 工程测量技术???????????? 2.1概述??????????????????? 1 1 1 2 2 2.2测量技术 的原理?????????????????? 2.3三坐标测量机??????????????????? 2.4三坐标测量机 的发展趋势??????????? 三、逆向 工程技术操作流程????????????? 2 2 3 6 ???????????? 6 3.1 .逆向 工程 的基本 工作流程研究 3.2.数据预处理???????????????? 3.3实例介绍??????????????????? 7 8 四、逆向 工程技术实施 的条件???????????? 11 11 11 4.1逆向 工程技术实施 的硬件条件??????????????? 4.2逆向 工程技术实施 的软件条件???????????????? 五、逆向 工程在模具制造中 的应用?????????? 12 12 12 5.1快速制模铸造????????????????? 5.2快速模具制造??????????????? 5.3 结论???????????? 12 13 六、参考文献????????????????????????
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
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (5) 1.1逆向工程简介 (5) 1.1.1逆向工程的概念 (5) 1.1.2逆向工程的现状及应用 (6) 1.1.3逆向工程的一般步骤 (9) 1.2测量工具ATOSⅠ介绍 (10) 1.3软件Pro/E介绍 (13) 1.4CATIA软件介绍 (16) 1.5本课题的意义和内容 (19) 第二章逆向工程中的测量技术 (19) 2.1测量方式 (20) 2.2零件扫描过程 (22) 2.3本章小结 (25) 第三章逆向工程的后处理及三维建模 (26) 3.1逆向工程的后处理 (26) 3.1.1逆向工程后处理的要求 (26) 3.1.2曲线与曲面的连续性 (27) 3.1.3曲线的拟合 (27) 3.1.4曲线的构建 (28) 3.1.5点数据处理 (29) 3.1.6曲线的构建和分析 (31) 3.1.7曲面构建与分析 (33) 3.2基于CATIA软件下逆向后处理 (36) 3.2.1 CATIA曲面重构工具介绍 (36) 3.2.2平面特征 (38) 3.3曲面重构具体过程[4][5][6] (38)
3.5曲率分析 (47) 3.4本章小结 (49) 第四章基于Pro/E的玩具汽车结构设计及虚拟装配 (50) 4.1 各个零部件的设计 (50) 4.1.1规则实体重构方法 (50) 4.1.2零件设计的一般步骤 (50) 4.2虚拟装配 (56) 4.3本章小结 (61) 第五章结论 (61) 参考文献 (63) 致谢 (65)
摘要 逆向工程技术是数字化与快速响应制造大趋势下的一项重要技术，是CAD领域中一个相对独立的范畴。逆向工程是一项开拓性、综合性、实用性较强的技术，逐渐成为产品开发中不可或缺的一环。逆向工程能够提高设计精度，获得较高的模型质量，缩短设计和制造周期，具有广阔的应用前景，因此受到各国工业界和学术界的高度重视。本文研究了逆向工程的关键技术，并应用于玩具车覆盖件的模型重建。 逆向工程的关键技术包括:数据获取、数据处理和模型重建。通过对数据处理方法进行研究，得到数据处理的一般流程。根据根据玩具车覆盖件的特点，采用逆向工程方法完成模型重建工作。采用ATOS I光学扫描仪高效率、高精度地完成玩具车覆盖件的数据获取工作。应用CATIA软件完成玩具车覆盖件的数据处理工作，获得完整、准确的数据以方便后续模型重建工作的进行。以CATA软件和Pro/E软件相结合的方法，充分利用软件的优势，完成玩具车模型的重构工作。 研究表明，采用逆向工程的方法完成玩具车覆盖件的模型，可以获得较高的模型质量，提高效率，是一种行之有效的方法，具有重要的实际意义和较高的应用价值。 关键词: 逆向工程CATIA Pro/E
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软件逆向工程技术研究 作者：严秀， 李龙澍， YAN Xiu， LI Long-shu 作者单位：安徽大学,计算机科学与技术学院,安徽,合肥,230039;安徽大学,计算智能与信号处理教育部重点实验室,安徽,合肥,230039 刊名： 计算机技术与发展 英文刊名：COMPUTER TECHNOLOGY AND DEVELOPMENT 年，卷(期)：2009,19(4) 参考文献(22条) 1.Su Yang;Li Fan;Hu Sheng-ming Aspect-oriented software reverse engineering[期刊论文]-Journal of Shanghai Universi ty(English Edition) 2006(05) 2.郭耀;袁望洪;陈向葵再工程--概念及框架 1999(05) 3.Bisbal J Legacy Information Systems:Issues and Directions[外文期刊] 1999(09) 4.Boehm BW Software engineering economics 1981 5.Bellay B;Gall H A comparison of four reverse engineering tools 1997 6.张志猛面向对象软件的逆向工程[期刊论文]-计算机研究与发展 2003(07) 7.Davis Karhi Hogshead,angust-Ⅱ:A tool for step-by-step data model reverse engineering 1995 8.Di Lucca G A;Di Penta M;Antoniol G An approach for reverse engineering of web-based applications 2001 9.袁望洪;陈向葵;谢涛逆向工程的研究与发展 1999(05) 10.周立萍;陈平逆向工程发展现状研究[期刊论文]-计算机工程与设计 2004(10) 11.Pinzger M Harald gall:Pattern-supported architecture recovery 2002 12.Chikofsky E J;Cross J H Reverse engineering and design recovery:A taxonomy[外文期刊] 1990(01) 13.Rekoffjr M G On reverse engineering 1985(02) 14.王玉英;陈平;方海燕软件逆向工程的研究与发展[期刊论文]-西安工程科技学院学报 2006(06) 15.Fjeldstad R K;HamlenW T Application program maintenance study:Report to our repondents 1983 16.Demeyers;Ducasses;Nierstasao Object-Oriented Software Reengineering 2004 17.Muller Hausi A;Smith Dennis B Reverse engineer:A roadmap 2000 18.李伟华;李由实时软件逆向工程技术研究[期刊论文]-西北工业大学学报 2004(03) 19.李青山面向对象软件的动态模型设计恢复与体系结构抽象 2003 20.郭颖;钱渊逆向工程的应用研究和发展[期刊论文]-信息与电子工程 2004(06) 21.Biggerstaff T J Design recovery for maintenance and reuse 1989(07) 22.宋海鸿;陈平逆向工程在软件开发中的作用和应用现状[期刊论文]-电子科技 2002(01) 本文读者也读过(10条) 1.郭辉基于面向对象技术的软件逆向工程的研究与应用[学位论文]2006 2.郑文荣.王树宗.刘刚软件逆向工程应用研究[会议论文]-2008 3.张龙杰.谢晓方.袁胜智.ZHANG Long-jie.XIE Xiao-fang.YUAN Sheng-zhi C反编译中逻辑分支语句的识别及复合研究[期刊论文]-计算机工程与应用2010,46(13) 4.孔祥松软件逆向工程的研究与实践[学位论文]2006 5.张晓锋软件逆向工程相关技术研究与实现[学位论文]2007
题目：浅谈逆向工程技术发展趋势及应用系（院）：机械工程学院 专业： 12机自一班 学生姓名：王凯 学号： 1210111039 2015年10月
浅谈逆向工程技术发展趋势及应用 摘要：为适应先进制造技术的发展，越来越多的产品需要一体化的解决方案，即从样品一数据一产品，逆向工程技术的运用使得产品的异形曲面快速完成数字建模，加快了新产品问世的步伐，提高了产品的外观新颖性、复杂性及制造精度，并大大降低了产品研制开发的成本。逆向工程是专门为制造业提供了一个全新、高效的重构手段，实现从实际物体到几何模型的转换，成为现代企业开发新产品的重要设计手段。 关键词：逆向工程数字建模加快步伐降低成本 1 引言 从20世纪60年代末开始，设计领域中就开始相继出现一系列新兴理论与方法。为了区别过去常用的传统设计理论与方法，把这些新兴的理论与方法称之为现代设计。现代设计理论与方法的内容众多而丰富，它们是功能论、优化论、离散论、对应论、艺术论、系统论、信息论控制论、突变论、智能论和模糊论等方法学构成。 现代设计方法包括可靠性设计方法、化设计方法、并行设计、虚拟设计、绿色设计、动态设计等，这里重点介绍逆向工程设计。 逆向工程作为软件工程领域的一个新兴分支，是对已知的事物的有关信息进行充分的消化和吸收，在此基础上加以创新改型，通过数字化及数据处理后重构实物的三维模型，大大缩短了产品的问世周期。其主要作用是接收来自测量设备的产品数据，通过一系列的编辑操作，得到品质优良的曲线或曲面模型，并通过标准数据格式将这些曲线曲面数据输送到现有CAD/CAM系统中，在这些系统中完成最终的产品造型。 目前主流应用的四大逆向工程软件：Imageware、RapidForm、CopyCAD、Geomagic Studio。 2 逆向工程的发展历程及现状 20世纪60年代，逆向工程作为独立的新兴学科出现在国际工业界，1956年，英国Ferranti公司开发了世界上第一台三坐标测量机；1963年10月，DEA公司制造出世界上第一台龙门式测量机，开创了坐标测量技术的新领域。目前逆向工程已发展为CAD/CAM系统中的一个相对独立的研究分支，其相关领域包括几何测量、图像处理、计算机视觉、几何造型和数字化制造等。 3 逆向工程的应用 逆向工程主要应用于汽车、飞机、家电、玩具、模具等相关领域，它实现了制造技术的数字化，充分利用现有资源，使新产品的开发更加方便、快捷，也大大降低了开发和生产成本，缩短了设计生产周期。其主要应用有以下几个方面：
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
毕业论文与设计题目列表 1、（XH745）卧式加工中心的分度工作台的设计 2、两级圆柱齿轮减速器的设计 3、 4层学生宿舍楼的设计 4、 80T起闭机大齿轮工艺设计与制造的设计 5、 BSG宽带砂光机的设计 6、 C7620车床主传动及液压系统的设计 7、 JL型锻压操作机底盘与运行机构的设计 8、 JL型锻压操作机机身与手笔控制的设计 9、 JL型锻压操作机液压系统的设计 10、 LZ2型保健床的设计 11、 SQL数据库酒店管理系统的设计 12、 Vfp现在物流企业管理系统的设计 13、 X5032型立式铣床的设计 14、 X6132型万能卧式升降台铣床的设计 15、 Z3040型摇臂钻床的设计 16、办公自动化系统的设计 17、半喂入式花生摘果机的设计（文本） 18、泵叶轮注射模具的设计 19、基于Ansys8.0的永磁直线电机的有限元分析及计算 20、变频器控制原理图的设计 21、宾馆客房管理系统 22、并联式井下旋流分离装置的设计 23、茶树修剪机的设计 24、车备胎支架设计与制造 25、车用柴油机总体及曲柄连杆机构的设计 26、成绩管理系统 27、齿轮套注塑模具及注塑模腔三维造型CAD CAM 28、冲压模论文 29、大豆螺杆挤压膨化试验装置总体设计 30、带式输送机减速器的设计 31、单立柱巷道堆垛机的设计 32、冰箱、洗衣机修理翻转架的设计 33、电火花切割机床的设计 34、电机转速与温升检测装置的设计 35、动力差速式转向机构的设计 36、多功能切菜机的设计 37、多房间温度、湿度检测系统的设计 38、二级减速器的设计 39、复摆颚式破碎机的设计 40、某油缸设计图纸 41、高温火焰电视监测系统的设计 42、工业机械手的设计 43、关节型机器人腕部结构设计
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
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
本文由lyn19910213贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 浅谈电子科学与技术专业方向以及个人的努力 《电子科学与技术学科概论》这门课为我们详细的介绍了东南大学电子科学与工程学院的概况，以及涉及的一些实验室与研究方向。让我们对自己所在的专业有了更加充分、具体的认识，同时也为我们提早建立之后具体的专业方向起到了积极的引导与指向作用。东南大学电子科学与工程学院拥有国内高校最早建立的电子类专业，是国家“211”工程和“985”工程的重点建设学科，是东南大学电子科学领域集教学、科研、科技开发为一体的重点院系。曾培养出刘盛纲院士、韦钰院士等知名科学家、教育学家。学院涵盖“微电子学与固体电子学”国家重点学科、“物理电子学”国家重点学科、“电路与系统”国家重点学科。“电子科学与技术”是国家一级重点学科，设有全国首批一级学科博士点和博士后流动站、“光学工程”一级学科博士点和博士后流动站,另有三个二级学科博士点和四个硕士点。电子科学与工程学院现有国家专用集成电路（ASIC）系统工程技术研究中心、微电子机电系统（MEMS）教育部重点实验室、江苏省显示技术工程研究中心、江苏省信息显示工程研究中心、江苏省光通信器件与技术工程研究中心、南京市光电子材料与器件工程技术中心、南京市嵌入式处理器工程中心、东南大学太赫兹科学研究所等重点科研基地，学院还是首批国家集成电路人才培养基地。并设有“长江学者奖励计划”特聘教授岗。国家专用集成电路（ASIC）系统工程技术研究中心是一个以科研为主，教学、科研、生产中试三结合的实体，依托于东南大学，主管部门为江苏省科委、教育部。以微电子学科为依托，横跨通信及电子系统、计算机工程等相关学科，进行专用集成电路设计及设计方法的研究，开发了以专用集成电路为核心的电子信息产品，并通过中试和小批量生产后辐射到企业实现规模产业化。中心的任务包括了专用集成电路（ASIC）及其系统的逆向工程，跟踪国际最新微电子技术及电子信息系统的最新发展水平和趋势。数模混合专用集成电路设计及设计方法研究。研究开发通信、计算机、家用电器等领域以 ASIC 为核心的电子信息产品。将科研成果转化并实现产业化。接受企业委托，设计各类产品的专用集成电路芯片，并形成系统产品和协助企业产业化规模生产。 1 MEMS 是一门新兴的交叉学科，为适应这种发展和需求，东南大学以电子科学与工程学院的《微电子学与固体电子学》学科为主题、结合工程力学系和机械工程学院相关课题组，组建了跨学科的研究结构，于 1999 年申请建立教育部重点实验室。实验室 2000 年 6 月通过教育部可行性论证、2001 年 9 月通过教育部验收、2002 年 11 月通过教育部评估。实验室聘请了一批国内知名专家组成了学术委员会；现有教授 7 人（其中博士生导师 4 人）、副教授 9 人实验室具有国际先进水平的设计研究基础设施，较好的加工和测试仪器设备；实验室同时又是国家“211”工程、“985”工程重点建设部门；目前承担了国家 973 项目、 863 项目、国家自然科学基金重点项目、总装备部、教育部、地方政府等重大、重点科技研究与开发项目。上面提到，电子科学与技术专业是由原微电子技术、光电子技术、电子材料与元器件、物理电子技术、物理电子与光电子技术五个专业合并而成的，现在它们已经成为电子科学与技术专业的专业方向。由此可以看到，电子科学与技术专业涵盖的学科范围非常广，并且大部分都是交叉性学科。目前，消费类电子产品需求旺盛，微电子产业规模的不断扩展，使得微电子技术人才的短缺比较明显，高校毕业生的就业比较乐观。由于存在强大的产业背景，高校微电子技术专业方向，特别是在片上系统与微光机电系统、微电子机械系统和生物芯片等方面，形成了各自的专业特色。因而对于本专业未来的反战前景也普遍看好。微电子技术以集成电路芯片的设计、制造、封装为核心，从手机到智能设施的一切都得仰赖芯片作为驱动。集成电路芯片的应用涉及到许多行业，如：计算机及其外设、家