《逆向工程及快速成型原理》讲义12版课程介绍及逆向工程概论PPT资料.pptx

1、实验；实验10%10%；大作业；大作业30%30%教学内容教学内容第一讲第一讲逆向工程概论逆向工程概论第二讲第二讲ImagewareImageware基本操作基本操作第三讲第三讲ImagewareImageware点云处理点云处理第四讲第四讲ImagewareImageware曲线生成、评估与编辑曲线生成、评估与编辑第五讲第五讲ImagewareImageware曲曲面生面生成成、评估与、评估与编编辑辑第六讲第六讲ImagewareImageware逆向设计典型实例逆向设计典型实例1 1第七讲第七讲ImagewareImageware逆向设计典型实例逆向设计典型实例2 2第八讲第八讲UGUG点

2、数据处理点数据处理教学内容教学内容第第 九九 讲讲UGUG曲线构造、编辑与分析曲线构造、编辑与分析第第 十十 讲讲UGUG曲面构造、编辑与分析曲面构造、编辑与分析第十一讲第十一讲UGUG逆向设计实例逆向设计实例第十二讲第十二讲快速成型技术快速成型技术概论概论第十三讲第十三讲快速成形技术快速成形技术-SLA/SLS-SLA/SLS第十四讲第十四讲快速成形技术快速成形技术-LOM/FDMLOM/FDM第十五讲第十五讲快速制模技术快速制模技术第十六讲第十六讲新产品快速开发系统新产品快速开发系统第一讲第一讲绪绪 论论u教学目标教学目标掌握掌握逆向工程的逆向工程的定义定义逆向工程的逆向工程的实施流程实施

3、流程接触式测量与非接触式接触式测量与非接触式测量测量的优缺点的优缺点了解了解逆向工程的逆向工程的产生产生逆向工程的逆向工程的发展发展逆向工程的逆向工程的应用应用逆向工程逆向工程软件软件逆向工程的产生逆向工程的产生u产品功能上的需求不再是赢得市场的唯一条件产品功能上的需求不再是赢得市场的唯一条件u产品的开发周期、生产周期、更新周期越来越短产品的开发周期、生产周期、更新周期越来越短0-700-70年代年代如何做得更好（如何做得更好（优优）0-900-90年代年代如何做得更便宜（如何做得更便宜（廉廉）二十一世纪初二十一世纪初 如何做得更快（如何做得更快（快快）快？逆向工程的产生逆向工程的产生u传统的

4、正向工程流程传统的正向工程流程u设想设想产品需求参数产品需求参数功能原理设计功能原理设计结构及参数设计结构及参数设计产品产品模具设计制造模具设计制造工艺设计工艺设计原型或图纸原型或图纸新新产产品品样样品品市场调查市场调查模具制造模具制造逆向工程的产生逆向工程的产生u依据已经存在的零件、实物原型或残缺的产品图依据已经存在的零件、实物原型或残缺的产品图纸去构造新产品模型。纸去构造新产品模型。u逆向工程专门为制造业提供了一个全新、高效的逆向工程专门为制造业提供了一个全新、高效的重构手段。重构手段。根据现有的实根据现有的实物样件或手工物样件或手工制造的模型制造的模型数据模型数据模型利用一些软件处利用一

5、些软件处理和数据管理对理和数据管理对模型进行进一步模型进行进一步的修改和再优化的修改和再优化设计设计认识产品认识产品再现产品再现产品 超越原产品超越原产品 逆向工程的定义逆向工程的定义u逆向工程逆向工程（Reverse Engineering,RE），也称，也称反求工程反求工程、反反向工程向工程、抄数抄数，指对存在的模型和零件进行，指对存在的模型和零件进行实物测量实物测量，根，根据测量结果据测量结果重构重构CADCAD模型模型的一个过程。该模型可以用于的一个过程。该模型可以用于分分析、修改、制造和检验析、修改、制造和检验等多种目的。等多种目的。逆向工程的实施流程逆向工程的实施流程实物或模型实物

6、或模型数据的采集数据的采集模型重构模型重构仿制仿制/改制产品改制产品系系统统制作系统制作系统模具模具新产品新产品二维图样技术文档二维图样技术文档仿制仿制/改制产品改制产品快速原形快速原形产品样件产品样件实现实现产品或模型产品或模型设计设计产品产品逆向工程的发展逆向工程的发展u逆向工程技术于逆向工程技术于2020世纪世纪8080年代年代研制开发成功并初研制开发成功并初步进入使用的。步进入使用的。u此后逆向工程技术被置于此后逆向工程技术被置于大幅度缩短新产品开发大幅度缩短新产品开发周期周期和增强企业竞争能力的主要位置上。经过了和增强企业竞争能力的主要位置上。经过了高速增长后，逆向工程实际应用的增长

7、率保持在高速增长后，逆向工程实际应用的增长率保持在17%17%左右。左右。u除专业的逆向软件，主流的基于正向的集成除专业的逆向软件，主流的基于正向的集成CAXCAX软软件也开始集成逆向功能件也开始集成逆向功能逆向工程的应用逆向工程的应用u模具行业模具行业u航天航空、汽车、飞机等领域航天航空、汽车、飞机等领域u艺术品或文物等（艺术品或文物等（CADCAD正向建模困难）正向建模困难）u图纸残缺或无图纸残缺或无CADCAD模型时再现原设计模型时再现原设计u医学领域医学领域u计算机辅助检测计算机辅助检测CAICAI（检测正向结果）（检测正向结果）逆向工程的硬件逆向工程的硬件u高效、高精度高效、高精度地

8、实现地实现样件表面的数据采集样件表面的数据采集，是逆向工程实，是逆向工程实现的基础和关键技术之一，是逆向工程中最基本、最不可现的基础和关键技术之一，是逆向工程中最基本、最不可缺少的步骤。是产品设计师与逆向工程及缺少的步骤。是产品设计师与逆向工程及CAD/CAM/CAE/RP/CNC 之间的桥梁。之间的桥梁。u近十年来，随着传感技术、控制技术、图像处理和计算机近十年来，随着传感技术、控制技术、图像处理和计算机视觉等相关技术的发展，出现了各种各样的样件表面几何视觉等相关技术的发展，出现了各种各样的样件表面几何数据的数字化获取方法。数据的数字化获取方法。逆向工程的硬件逆向工程的硬件u数据测量方法数据

9、测量方法 实实物物数数字字化化方方法法接触式接触式非接触式非接触式触发式触发式连续式连续式光学式光学式非光学式非光学式三角形法三角形法结构光法结构光法激光干涉法激光干涉法计算机视觉法计算机视觉法 MRI MRI测量法测量法 CT CT测量法测量法 超声波法超声波法 逐层切除测量法逐层切除测量法逆向工程的硬件逆向工程的硬件u接触式测量的特点接触式测量的特点优点优点设备成本低，损耗费相对较少；设备成本低，损耗费相对较少；精度高；不受被测对象外形及颜色的影响；缺点缺点测量速度慢，测得数据少，不适合测形状复杂的对象；测量速度慢，测得数据少，不适合测形状复杂的对象；不能测量易碎、易变形零件；由于测头限制

10、，不能测得零件细节；需进行测头半径补偿；因测头耗损需经常校正测头；便携关节臂式便携关节臂式龙门式龙门式悬臂式悬臂式逆向工程的硬件逆向工程的硬件u非接触式测量的非接触式测量的特点特点优点优点采集速度快，可测得海量数据，适合复杂表面的数据获取；采集速度快，可测得海量数据，适合复杂表面的数据获取；无机械测头的局限，可测得零件的细节；可测柔软物体；无需测头补偿；缺点缺点精度较差；易受物体表面特征（颜色、光度、粗糙度、形精度较差；易受物体表面特征（颜色、光度、粗糙度、形状等）及环境光源影响；状等）及环境光源影响；设备成本高；逆向工程的硬件逆向工程的硬件u数据测量方法数据测量方法u核磁共振核磁共振成像成像

11、又称自旋成像（又称自旋成像（spin imagingspin imaging），也称磁共振成像），也称磁共振成像（Magnetic Resonance ImagingMagnetic Resonance Imaging，简称，简称MRIMRI），是利用核），是利用核磁共振原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环磁共振原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加境中不同的衰减，通过外加梯度梯度磁场磁场检测所发射出的检测所发射出的电电磁波磁波，即可得知构成这一物体即可得知构成这一物体原子核原子核的位置和种类，据的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。在物理、化学、医

12、此可以绘制成物体内部的结构图像。在物理、化学、医疗、石油化工、考古等方面获得了广泛的应用。疗、石油化工、考古等方面获得了广泛的应用。将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用，大命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用，大大加快了核磁共振成像的速度，使该技术在临床诊断、大加快了核磁共振成像的速度，使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实，极大地推动了医学、神经生科学研究的应用成为现实，极大地推动了医学、神经生理学和理学和认知神经科学认知神经科学的迅速发展。的迅速发展。逆向工程的硬件逆向工程的

13、硬件u数据测量方法数据测量方法uCTCT成像成像工业工业CTCT是工业用计算机断层成像技术的简称，它能在对检测物体无是工业用计算机断层成像技术的简称，它能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体内部的结构、组成、材质及缺损状况，确、直观地展示被检测物体内部的结构、组成、材质及缺损状况，被誉为被誉为当今最佳无损检测技术当今最佳无损检测技术。工业工业CTCT技术涉及了核物理学、微技术涉及了核物理学、微电子学、光电子技术、仪器仪表、精密机械与控制、计算机图像电子学、光电子技术、仪器仪表、精密

14、机械与控制、计算机图像处理与模式识别等多学科领域，是一个技术密集型的高科技产品。处理与模式识别等多学科领域，是一个技术密集型的高科技产品。工业工业CTCT广泛应用在汽车、材料、航天、航空、军工、国防等产业广泛应用在汽车、材料、航天、航空、军工、国防等产业领域，为检测航天运载火箭及飞船航空发动机、大型武器的检测、领域，为检测航天运载火箭及飞船航空发动机、大型武器的检测、地质结构的分析以及机械产品质量的重要检测手段。地质结构的分析以及机械产品质量的重要检测手段。医用医用CTCT的工作程序：它根据人体不同组织对的工作程序：它根据人体不同组织对X X线的吸收与透过率的线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就可取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。细小病变。逆向工程的硬件逆向工程的硬件u数据测量方法数据测量方法u超