逆向工程及快速原型制造

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逆向工程快速构建原型表面技术

ＡｂｔａｔＤｅｉｎａｄｍａｕａｔｒｆｐｏｅｒｐｏｕｔｔｏｒｃｓｎｈｒｅｙｌｓａｍａｏｓｉｎｆｒａｎｅ — ｓｒｃ：ｓｇｎｎｆｃｕｅｏｉｎｅｒｄｃｓｗｉｌｗｅｏｔａｄｓｏｔｒｃｃｅｉｊｒｍｉｓｏｏｎｅｔｒｈ
摘要：于一个企业来说，对降低成本和缩短周期是新产品在设计与制造时的一个主要任务，而逆向
工程（Ｅ在加速产品的研发和从其他产品借鉴设计思路中发挥着重要的作用。在传统的测绘模式下，Ｒ）由于产品模型特殊的结构和复杂的拓扑关系，想获得模型的全部表面数据信息并不是一件容易的事情，要
ｐｉｅ，ａｄｒｖｅｓｎｎｅｒｎｌｙｎｍｐｏｔｎｔｒｌｎｃｅｅａｉｏｄｕｔｒｓａｃｎｒｏｗｉｇｉａｌｒｍｔｒｂｕｓ— ｒｓｎｅｒｅｅｇｉｅｉｇｐａｓａｉｒａｏｅｉａｃｌｒｔｎｇｐｒｃｅｅｒｈａｄｂｏｒｎｄｅｓｆｏｏｈｅｉ
ＦａｔＣｏｓｒｃｉｇＰｒｔｔｐｒａｅｗｉｈＲｅｅｓｇｎｅｒｎｇＴｅｈｏｌｇｓｎｔｕｔｎｏｏｙｅＳｕｆｃｔｖｒｅＥｎｉｅｉｃｎｏｙ
ＹＵｎｍａＨＵｅｇｕ，ＬＯＵｉＤｏｇｎ，ＺＣｈｎｊｎＬ
而要获得表面点云数据更是困难。因此本文考虑采用先进的逆向工程技术，靠原始点云的采集方法和依

基于逆向工程和快速成型的硅橡胶模具制造研究

较平坦的地方胶黏上３个小的钢珠作为特征标记，
２快速成型制造技术
快速成型制造技术（ａｉＰｏｏｙｉｇＭａｕＲｐｄｒｔｔｐｎｎ－ｆｃｕｉｇＴｅｈｏｏｙＲＭ）它的全过程可以简单ａｔｒｃｎｌｇ，Ｐ，ｎ描述为：分层／叠加，者：散／或离堆积。即把零件的数字模型，一定的厚度切片（按离散）再把它与成型，参数结合，转换成控制成型机工作的ＮＣ代码，制控
３１数字化模型的建立．
逆向工程对于工业设计品的曲面的建立，般一
扫描仪快速测量现有的工件或样件，得大量轮廓获坐标数据，过曲面建构、经编辑、修改后，到工件或得样件数字模型，依此设计模具，由Ｃ再ＮＣ加工制作模具。另一种方法是基于工件或样件数字模型，以
制造过程及思路的可行性和优越性。
关键词：向工程；速成型；橡胶模具；ｍａｅｒ；ｒ／逆快硅ＩｇｗａｅｐｏＥ
中图分类号：；Ｇ６５ＴＧ６９ＴＧ７Ｔ６；６
文献标志码：Ａ
模具制造业是整个制造业的基础，国民经济在发展中起着举足轻重的作用，着模具行业的快速随
《新技术新工艺》・字技术与机械加工工艺装备数２００８年第１期・２。３
维普资讯

逆向工程技术在机械设计中的应用研究

逆向工程技术在机械设计中的应用研究一、引言逆向工程技术是一种通过对产品进行逆向分析、数据采集和数字化建模的方法，其在机械设计领域有着广泛的应用。

本文将探讨逆向工程技术在机械设计中的应用研究。

二、逆向工程技术概述逆向工程技术是指通过对已有产品的扫描、测量和分析，将其数字化重建成三维模型或二维图像的过程。

逆向工程技术可以帮助设计人员更好地理解和改进现有产品，并且可以加快新产品的开发周期。

在机械设计中，逆向工程技术可以用于产品设计、模具设计和工装设计等领域。

三、逆向工程技术在产品设计中的应用1. 故障分析与改进：通过对现有产品的逆向分析，可以快速发现产品的故障点和薄弱环节，从而进行改进设计。

逆向工程技术可以帮助设计人员深入研究产品的结构和功能，并提供重要的指导意见。

2. 快速原型制作：逆向工程技术可以将已有产品的数据转化为数字化模型，并通过三维打印等方式制作出快速原型，以验证设计的可行性。

这有助于提前发现问题，减少设计修改次数，提高产品开发效率。

3. 产品改进与优化：逆向工程技术可以帮助设计人员分析产品的设计缺陷和不足之处，并提供改进和优化的方案。

通过对产品进行逆向分析，设计人员可以对产品的结构和性能进行全面评估，从而提高产品的质量和可靠性。

4. 产品适应性改造：逆向工程技术可以帮助企业对现有产品进行适应性改造，以满足特定客户的需求。

通过对已有产品的逆向分析，可以了解产品的结构和功能，并进行个性化设计和定制，满足不同用户的需求。

四、逆向工程技术在模具设计中的应用1. 模具修复与改进：逆向工程技术可以帮助模具设计师对现有模具进行修复和改进。

通过对现有模具的逆向分析，可以获取模具的数据和结构信息，从而进行修复和改进设计。

2. 模具制造工艺优化：逆向工程技术可以帮助模具制造工艺的优化和改进。

通过对现有模具的逆向分析，可以了解模具的设计特点和加工要求，并进行工艺流程的优化，提高模具的制造效率和质量。

3. 模具质量评估：逆向工程技术可以帮助对模具的质量进行评估。

逆向工程与快速成型技术应用试题答案

1.适合大尺寸零件快速成型制造的是：（5.0分）A.熔积成型FDMB.光固化成型SLAC.激光选区烧结成型SLSD.分层实体制造成型LOM我的答案：D √答对2.快速成型技术在新产品开发中的主要用途不包括（5.0分）A.设计模型可视化及设计评价B.零部件修补C.功能验证D.装配校核我的答案：B √答对3.下列快速成型制造工艺中，通常制造成本最高的是：（5.0分）A.熔积成型FDMB.光固化成型SLAC.激光选区烧结成型SLSD.分层实体制造成型LOM我的答案：D ×答错4.下列说法正确的是:（5.0分）A.反求思维在工程中的应用是近几年开始的B.专业分工越来越粗略促成了逆向工程技术的发展C.逆向工程是解决产品如何做得更多的最好途径D.逆向工程是对引进产品进行改进、创新,目的是开发出符合我国国情的先进产品我的答案：A √答对5.1. 曲面的连续性主要有三种形式：G0连续、G1连续与G2连续。

G1连续指的是（5.0分）A.两个曲面桥接相连或者位置连续B.两个曲面相切连续C.两个曲面曲率连续D.两个曲面法向连续我的答案：D ×答错6.2. 不属于专业逆向工程设计的软件是：（5.0分）A.ImagewareB.AutoCADC.Geomagic DesignXD.Copy CAD我的答案：B √答对7.运用分离的方法，把一部分材料有序地从基体上分离出去的成型方法是：（5.0分）A.去除成形B.受迫成形C.堆积成形D.生长成形我的答案：A √答对8.与接触式测头相比，非接触式测头更适用于测量：（5.0分）A.较窄较深的槽壁平面度B.空间棱柱式物体C.复杂未知曲面形状的零件形貌D.仅要求提供规则尺寸测量结果的零件我的答案：C √答对9.关于正向工程说法错误的是:（5.0分）A.设计完成后设计信息无法用参数精确描述B.从构思到数字模型，再到产品（实物）的演化过程C.是对产品实物进行测量和工程分析的过程D.通常是一个“从有到无”的过程我的答案：A ×答错10.下面关于快速成型技术产生背景错误说法是：（5.0分）A.计算机、CAD、材料、激光技术的发展推动了快速成型技术的产生B.快速成型技术于20世纪80年代后期产生于德国C.快速成型技术将CAD/CAM集成于一体，构建三维模型D.快速成型技术改善了人机交流，缩短了开发周期，降低了新产品开发的风险我的答案：B √答对1.1. Geomagic软件的主要功能包括（5.0分））A.自动将点云数据转换为多边形B.快速减少多边形数目C.把多边形转换为曲面D.曲面的公差等分析我的答案：ABC ×答错2.三坐标测量机测量前的准备包括：（5.0分））A.校准探针B.工件找正C.测量机械手臂的调整D.工件表面喷显影剂我的答案：ABC ×答错3.三角网格化模型的特点是:（5.0分））A.模型简单B.能够表示测点的邻接关系C.可以直接用于3D打印D.生成的三角网格应该保证二维流形我的答案：ABCD √答对4.测量过程中因为贴定位片、遮挡等原因导致部分数据测量不完整的解决方案是（5.0分））A.重新测量B.软件中修补C.用游标卡尺量出定位片的长度与宽度D.调整测量环境中的光源照射方向我的答案：CD ×答错5.数字化测量所获取的点云数据类型包括:（5.0分））A.散乱“点云”B.扫描线“点云”C.栅格“点云”D.多边形“点云”我的答案：ABCD √答对1.逆向工程不是简单地将原有物体还原，它是在还原的基础上进行二次创新（5.0分）我的答案：正确√答对2.快速成型技术是将复杂的三维型体转化为二维截面进而完成快速成型制造。

智能制造技术的逆向工程与快速原型制造

智能制造技术的逆向工程与快速原型制造近年来，随着科技的飞速发展，智能制造技术正逐渐成为制造业的核心竞争力。

而在智能制造技术的背后，逆向工程与快速原型制造则扮演着至关重要的角色。

它们不仅为企业提供了创新的机会，也为产品设计和制造过程带来了革命性的变化。

逆向工程，顾名思义，就是通过对已有产品的逆向分析，来获取产品的设计信息和制造工艺。

传统的制造过程通常是从设计到制造，而逆向工程则打破了这种顺序，使得制造过程可以从已有产品开始。

这种方法可以帮助企业快速了解市场上的竞争产品，分析其设计和制造技术，并在此基础上进行创新和改进。

逆向工程的应用范围非常广泛，涵盖了机械、电子、汽车、航空航天等各个领域。

逆向工程的核心技术之一就是三维扫描技术。

通过使用三维扫描仪，可以将实物产品转化为数字化的三维模型。

这种技术可以快速、准确地获取产品的几何形状和表面信息，为后续的分析和仿真提供了基础数据。

同时，随着三维扫描技术的不断发展，其应用领域也越来越广泛，从传统的工业制造到文化遗产保护都有着重要的作用。

在逆向工程的基础上，快速原型制造技术又为产品设计和制造过程带来了革命性的变化。

传统的制造过程通常需要经过多个环节，耗时耗力。

而快速原型制造则可以通过将数字化的产品模型直接转化为实体产品，大大缩短了产品的开发周期。

这种技术不仅可以用于制造实际产品，还可以用于制造模具和样品，以验证设计的可行性和性能。

同时，快速原型制造技术还可以帮助企业降低开发成本，减少资源浪费，提高产品的竞争力。

在快速原型制造技术中，3D打印技术是最为常见和广泛应用的一种。

通过3D打印技术，可以将数字化的产品模型逐层打印出来，形成实体产品。

这种技术不仅可以打印出各种复杂形状的产品，还可以使用不同材料和颜色进行打印，满足不同的需求。

随着3D打印技术的不断发展，其应用领域也越来越广泛，涵盖了医疗、航空航天、汽车等各个领域。

智能制造技术的逆向工程与快速原型制造不仅为企业带来了创新的机会，也为产品设计和制造过程带来了革命性的变化。

逆向工程及快速成型技术

逆向工程及快速成型技术引言逆向工程和快速成型技术是当今数字化时代强有力的工具，对各个行业都有着深远的影响。

逆向工程是通过分析和推导一个产品的设计、构造和功能，来理解并重新构建该产品的过程。

快速成型技术则是通过一系列自动化的加工过程，将数字化设计数据通过三维打印等方式快速转化为实体产品。

本文将介绍逆向工程和快速成型技术的基本概念、应用领域以及未来发展方向。

逆向工程基本概念逆向工程（Reverse Engineering）是指通过分析和推导产品的设计、构造和功能，来理解并重新构建该产品的过程。

它包括对产品的结构、性能、工艺和使用特性等方面的解析，以及对产品的复制和改进。

逆向工程通常通过采集、处理和分析产品的物理数据、CAD模型和软件程序等信息来实现。

应用领域逆向工程可以应用于各个行业和领域。

其中，制造业是逆向工程的主要应用领域之一。

在制造业中，逆向工程技术可以帮助企业快速获取竞争对手的产品信息，对其进行分析和研究，从而提升自己的技术优势。

逆向工程还可以用于产品的维修和改进，通过分析产品的结构和工艺，找出产品存在的问题并进行改进。

此外，逆向工程还可以应用于艺术、文化遗产保护等领域。

发展趋势随着信息技术的不断发展，逆向工程的方法和工具也在不断更新和改进。

目前，逆向工程主要应用于物理产品的分析和复制，但随着虚拟现实和增强现实等技术的发展，逆向工程将更多地应用于数字产品和软件的研究和分析。

此外，随着机器学习和人工智能技术的进一步发展，逆向工程将可以更加自动化和智能化，提高工作效率和准确性。

快速成型技术基本概念快速成型技术（Rapid Prototyping）是一种通过自动化的加工方法，将数字化设计数据快速转化为实体产品的技术。

它通过将设计数据转化为三维模型，并通过三维打印等方式进行快速制造。

快速成型技术可以减少产品开发周期和成本，提高生产效率。

应用领域快速成型技术被广泛应用于工业设计、医疗器械、汽车制造、航空航天等领域。

逆向工程、快速成型技术介绍

产品快速数字化设计技术——逆向工程技术（RE）
逆向工程技术应用领域
汽车、摩托车制造
逆向工程技术应用领域
汽车、摩托车制造
逆向工程技术应用领域
新型汽车设计概念型产品 ) (
逆向工程技术应用领域
产品的开发与模具生产、工业设计
•装配、加工、成形工艺 •标准化
•外观质量 •工艺性 •精度与配合
•规程化
反求CAD软件
产品快速数字化设计技术——逆向工程技术（RE）复合式三坐标测量机适用于常用工件的逆向数据采集以及对“分模线” 等细小特征的接触式扫描
复合式三坐标：激光扫描
产品快速数字化设计技术——逆向工程技术（RE）复合式三坐标测量机接触式扫描方式：可以弥补激光扫描方式无法扫描的“分模线”和“死角” 的缺陷
点云、曲面数据误差比较分析
分析结果
点云处理优化（偏置、过滤、对齐逆向曲面造型公差、排序等）快速原型逆向CAD模型数控编程数字化仿型及模具
逆向工程技术
正向设计和逆向设计比较：
正向设计
产品功能描述
逆向设计
产品/实物/模型
产品概念设计
数据采集反求CAD建模
CAD模型
抽象→CAD (艰难)
实物→CAD (容易)
产品快速数字化设计技术——逆向工程技术（RE）技术优势快速设计：快速复制：从产品实物快速获取产品CAD模型改良创新：在原有产品CAD模型上进行改良，实现快速二次开发作为正向设计的有益补充，贯穿于整个产品的开发过程提高创新能力的有效途径：获取优秀产品信息
→
观察、剖析 →

CATIA逆向工程

CATIA逆向工程CATIA逆向工程是一种基于CATIA软件的技术，主要用于将实体产品转化为CAD模型。

逆向工程的过程相对于传统的设计过程而言，是从实物到数字的转换，能够帮助我们更好地理解和分析产品，提高设计效率和准确性。

在本文中，将介绍CATIA逆向工程的基本原理、应用领域和操作步骤。

一、基本原理CATIA逆向工程的基本原理是通过扫描实物，获取实物的几何数据，然后利用这些数据生成CAD模型。

具体的步骤包括：扫描、数据处理和模型生成。

1. 扫描：通过使用激光扫描仪或其他扫描设备，将实物表面进行扫描，获取大量的点云数据。

2. 数据处理：对扫描得到的点云数据进行处理，包括数据滤波、去噪、数据配准等，以减少数据的噪声和误差。

3. 模型生成：根据经过处理的点云数据，利用逆向工程软件生成CAD模型。

可以使用多种方法，如曲面拟合、面片重建等，将点云数据转化为CAD模型。

二、应用领域CATIA逆向工程广泛应用于多个领域，包括汽车、航空航天、工业制造等。

以下是几个常见的应用领域：1. 产品设计与改进：通过逆向工程，可以将实物产品快速转化为CAD模型，为产品设计与改进提供参考。

可以对实物进行分析和模拟，以评估产品的性能和结构。

2. 反向工程：在某些情况下，需要快速获取已有产品的CAD模型。

逆向工程可以帮助我们将现有产品转化为数字化模型，以便进行进一步的改进和仿制。

3. 快速原型制造：逆向工程可以为快速原型制造提供准确的CAD模型。

可以通过将模型导入到3D打印机等设备中，快速制造出实物模型。

三、操作步骤以下是CATIA逆向工程的基本操作步骤：1. 导入点云数据：在CATIA软件中，选择“导入点云数据”功能，将扫描得到的点云数据导入到软件中。

2. 数据处理：对导入的点云数据进行滤波、去噪等处理，以消除噪声和误差，并确保数据的准确性。

3. 数据配准：如果扫描得到的点云数据有多个扫描位置，需要进行配准操作，将不同位置的点云数据拼接在一起。

精选逆向工程及快速成型技术

光固化快速原型
• 2. 分层实体制造采用薄片材料，如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。
• 优点：
• (1)成型效率高。LOM工艺只需在片材上切割出零件界面的轮廓，而不用扫描整个截面，因此成型厚壁零件的速度较快，易于制造大型零件。
• (2)无翘曲变形，工艺过程中不存在材料相变，因此没有热应力、膨胀和收缩不易引起翘曲变形：
2.4快速成型技术中的问题
• 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。
• 市场上能见到的大部分逆向工程软件基本上都是国外产的，国内的很少见，即使有，也不具备与国外软件相竞争的实力。比如国产的QuickForm是国内逆向工程软件中比较好的一款，但是市场占有率较低，唯一有优势的地方就是价格。
• 2.1 快速成型技术概论 • 2.2 快速成型技术加工方法和设备 • 2.3 快速成型技术的应用 • 2.4 快速成型技术中的问题 • 2.5 快速成型技术的发展前景
• (7)实物尺寸的三维测量技术
•
下图是三坐标测量机---CMM
• 逆向工程软件能直接接收来自测量设备的产品数据，通过必要的编辑和功能处理，生成复杂的三维曲线或曲面模型，匹配上标准的数据格式后，将这些曲线、曲面数据传输到合适的CAD/CAM系统中，经过反复修改后，完成最终的产品造型。
• 常用的你先工程软件大致可分为三类：
堆积过程
离散过程
在成型机中进行层片堆积

金属玩具的逆向工程与快速原型制作考核试卷

A.模型修复
B.模型切片
C.材料选择
D.设备校准
5.以下哪些软件可用于金属玩具的逆向工程数据处理？（）
A.Rhino
B.SolidWorks
C.CATIA
D.Pro/E
6.以下哪些技术属于增材制造？（）
A.3D打印
B.激光切割
C.粉末床熔融
D.立体光固化
7.金属玩具快速原型制作中，哪些参数会影响打印质量？（）
A.三维扫描
B.尺寸测量
C.数控加工
D.快速原型制作
2.在金属玩具逆向工程中，常用的三维扫描技术是什么？（）
A.激光扫描
B.结构光扫描
C.红外线扫描
D.超声波扫描
3.以下哪个软件不是用于逆向工程处理的？（）
A.Rhino
B.SolidWorks
C.CATIA
D.Autocad
4.逆向工程中，哪个环节是对原始数据进行处理的过程？（）
A.扫描
B.数据处理
C.重构
D.验证
17.以下哪个软件在金属玩具快速原型制作中具有较好的切片处理功能？（）
A.SolidWorks
B.Rhino
C.Cura
D.CATIA
18.以下哪个因素会影响金属玩具快速原型制作的速度？（）
A.设备类型
B.材料
C.打印层厚
D.环境湿度
19.金属玩具快速原型制作中，以下哪个参数对制件强度影响最大？（）
D.快速原型制作技术不能实现批量生产
14.在金属玩具的逆向工程中，以下哪个步骤是必不可少的？（）
A.数据预处理
B.扫描
C.设计
D.快速原型制作
15.以下哪种材料适用于选择性激光熔化技术制作金属玩具原型？（）

逆向工程与快速成型技术的应用

2007-8-16 14
1.4 逆向工程与产品创新
1,创新设计的定义
是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果进行创新构思,设计出具有科学性,创造性,新颖性及实用性的产品的一种实践活动,是创造具有市场竞争优势商品的过程. 其基本特征是新颖性和先进性.
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1.1 逆向工程的定义 1.2 逆向工程的工作流程 1.3 逆向工程系统的组成 1.4 逆向工程与产品创新 1.5 逆向工程常用软件介绍
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3
1.1 逆向工程的定义
1,产品市场环境的变化
更新速度越来越快个性化,小批量专业分工细化全球合作
呼唤产品快速开发技术!
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6,支持创新的逆向建模方法
参数化,变量化建模
重建的曲面模型特征库平面,球, 椭圆,二次曲面等特征操作:求交,裁剪,过渡等几何特征 …… 几何特征
几何特征
二维约束图
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二维约束图
……
二维约束图
20
1.5 逆向工程常用软件介绍
1,具有代表性的逆向软件: ImageWare Surfacer,Geomagic, Paraform, Quick Shape,Copy CAD, Surface Reconstruction,DigiSurf, Mimics,SurfaceStudio
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22
1.5 逆向工程常用软件介绍
3,工作流程:
3D扫描目标组合扫描光滑数据目标光滑曲面整理边界目标规则化现状调整
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扫描对齐扫描对齐扫描整理扫描整理噪音减小噪音减小点阶段采样采样基于曲率的孔填充基于曲率的孔填充多边形编辑多边形编辑边界修补边界修补多边形阶段特征构建特征构建特征识别特征识别特征线选取特征线选取边界构建边界构建成形阶段面片组织面片组织 CAD/CAM/CAE

逆向工程与快速成型技术应用

百度文库- 让每个人平等地提升自我《逆向工程与快速成型技术应用》实验报告苏州市职业大学机电工程学院实验名称三维数据扫描姓名：黄佳伟班级：12模具设计与制造3班日期：小组成员：黄佳伟蒋程飞解翔宇李长江刘凯李臻目录一．实验目的 (3)二．实验要求 (3)三．实验步骤及方法 (3)四．所需的设备、仪器、工具或材料 (3)五．思考题 (10)六．实验小结 (10)一、实验目的1. 掌握一种非接触光学测量设备三维扫描的方法2. 掌握Geomagic Studio 软件点阶段数据处理的方法，熟悉点阶段数据处理主要命令的使用。

二、实验要求完成实物的三维数据扫描及点阶段的数据处理，得到一个完整的多边形数据模型。

三、所需的设备、仪器、工具或材料1. 扫描件（学生自己准备）2. 柯尼卡美能达VIVID910 扫描仪3. Geomagic 逆向设计软件4. 电脑四、实验步骤及结果（一）数据的扫描Step1 扫描件的准备。

该扫描件反光效果较为合理，则不需要喷涂上显像剂；为了以后该数据拼合的方便与准确，应在被扫描件表面上做上点标记。

Step2 启动Konica Minolta VIVID 910三维扫描仪，再启动电脑，打开Geomagic Studio。

点击工具栏上的“插件”按钮出现图 1所示的对话框。

Step3 调整扫描仪与扫描件之间的距离与视角，保证扫描件在显像框的中心位置。

Step4 点击图1所示对话框中的Scan 按钮，开始扫描。

等待数秒后，显像框更新为图 2所示，根据出现的点的色谱，分析数据的质量，扫面图以颜色来表示距离，越红表示扫描仪与物体距离越近，越蓝则越远，图2中可以看出小猪存钱罐的额头距离扫描仪最近，四周部分距离较远。

图1图2物体扫描后的显像框Step5 点击图1所示对话框的“确定”按钮，完成一个视角的扫描。

Step6 将扫描物选择一个角度，重复步骤（4）（5），直至所有实体都被扫描到。

（二）数据的预处理物体扫描后的显像框Step 1 将扫描数据导入Geomagic Studio 软件，删除每片点云数据体外孤点。

逆向工程项目四快速成型技术认知

缺点
1）成型件结构疏松、多孔，且有内应力，制件易变形。
项目四快速成型技术的认知
任务一认识快速成型技术任务二了解快速成型的典型工艺任务三了解快速成型技术的应用
任务四了解快速成型技术的发展趋势
任务一认识快速成型技术
快速成型（Rapid Prototype，简称RP)又称快速原型 “增材制造”（ additive manufacturing，AM) “材料累加制造”( material increse manufacturing) “分层制造”( layered manufacturing，LM) “实体自由制造”( solid free － form fabrication) “3D 打印”( 3D printing) 等
用 SLS成型的零件
在内腔和孔未烧结的粉末作为支撑非常容易移除
优点
1）可以采用多种材料（包括类工程塑料、蜡、金属、陶瓷等）。
2）过程与零件复杂程度无关，制件的强度高。
3）材料利用率高，未烧结的粉末可重复使用，材料无浪费。
4）无需支撑结构。 5）与其他工艺相比，能生产较硬的模具。
二、快速成型技术的原理
快速成型基于离散/堆积的思想，将一个物理实体复杂的三维加工，离散成一系列二维层片,然后逐点、逐面进行材料的堆积成型。是一种降维制造或者称增材制造技术。
快速成型的过程
CAD模型
后处理
数据转换
STL模型
快速原型
模型分层
堆积成型生成支撑和加工路径
快速成型包括了前处理、堆积成型、后处理三个阶段
学性能。 4）可进行切削加工。 5）无需后固化处理。 6）无须设计和制作支撑结构。 7）废料易剥离。 8）可制作尺寸大的制件。 9）原材料价格便宜，原型制作成本低

机械设计中的逆向工程与产品重构

机械设计中的逆向工程与产品重构逆向工程（Reverse Engineering）是一种通过分析和解剖产品，将其重新设计和构建的过程。

在机械设计领域，逆向工程及产品重构起着至关重要的作用。

本文将探讨机械设计中的逆向工程及产品重构的相关概念、方法和应用。

一、逆向工程的基本概念逆向工程是指通过反向操作，即从已有的成品、产品或构件中分析、解剖其结构、功能和技术特征，以获得设计和制造过程中的相关信息，并根据这些信息重新设计和制造出能够实现相同功能或性能的产品。

逆向工程通常包括获取、分析、建模和重构四个主要过程。

1. 获取（Acquisition）：通过不同的手段获取已有产品的原始数据，包括三维扫描、测量、图像采集等。

这些数据可能来自实物测量、光学测量、CT扫描等技术手段。

2. 分析（Analysis）：对获取到的数据进行处理和分析，提取有用的信息。

通过几何测量、CAD建模、有限元分析等技术手段，得到产品的几何形状、材质特性、结构和性能等参数。

3. 建模（Modeling）：以分析结果为基础，使用计算机辅助设计（CAD）软件或其他建模工具，对产品进行三维建模或二维绘制。

建模过程中需考虑产品的几何形状、材料、加工工艺以及功能要求等因素。

4. 重构（Reconstruction）：根据模型进行重构，即重新设计和制造产品。

重构可以根据已有产品进行改进或优化，也可以根据产品的功能和性能需求进行创新设计。

二、逆向工程的应用领域逆向工程在机械设计中具有广泛的应用领域，以下是其中几个典型的例子：1. 产品改进与优化：逆向工程可用于对现有产品进行拆解和分析，找出其性能短板，并进行相应的改进与优化。

通过逆向工程，可以有效地提高产品的质量、性能和可靠性。

2. 快速原型制造：逆向工程可以通过对原型产品的扫描和建模，快速制备出具有相同几何形状和功能的原型。

这可以在产品开发的早期阶段进行，加快产品的研发进程。

3. 配件替换与修复：逆向工程可用于配件的替换与修复。

基于逆向工程的激光快速成型的理论及实践研究

基于逆向工程的激光快速成型的理论及实践研究基于逆向工程的激光快速成型的理论及实践研究一、引言随着科技的不断发展，激光快速成型技术得到了广泛的应用和研究。

逆向工程作为一种非常重要的技术手段，为激光快速成型技术的发展提供了巨大的支持和促进作用。

本文将介绍基于逆向工程的激光快速成型的理论和实践研究。

二、激光快速成型技术的基本原理激光快速成型（Laser Rapid Prototyping，简称LRP）是一种利用计算机辅助设计和制造的技术，通过逐层堆积材料，通过逐层堆积液体、粉末或丝材料，利用激光束对材料进行熔融或固化，从而实现三维实物的快速制造。

激光快速成型技术的基本原理是利用计算机辅助设计软件将设计好的三维模型切片，生成一系列的二维层叠数据，然后将这些数据输入到激光快速成型设备中，由激光束逐层照射在材料上，形成固体的激光照射层。

通过重复这个过程，最后将所有的激光照射层堆叠在一起，从而制造出所需的三维实物。

三、逆向工程在激光快速成型中的应用逆向工程可以理解为对物体或产品进行逆向的设计和研究，即通过扫描或测量实物对象的外形和内部结构，然后将这些数据进行数字化处理，最终生成三维模型。

在激光快速成型中，逆向工程的应用十分广泛。

首先，逆向工程可以通过扫描和测量实物对象，获取其精确的CAD模型，为激光快速成型提供数字化的输入。

其次，逆向工程还可以在产品设计阶段进行模型修复和重组，使得激光快速成型能够更好地适应设计和生产需求。

另外，逆向工程还可以在产品改进和优化阶段，通过获取产品的CAD模型和实物对象的比对分析，提供指导和决策支持。

四、激光快速成型的理论研究激光快速成型的理论研究主要包括激光熔化成形、激光固化成形和激光造粒成形等方面。

其中，激光熔化成形是指将粉末材料直接熔化成固体，并通过激光束进行熔融层的形成；激光固化成形是指通过激光束对液体光敏材料进行照射，使其固化为固体；激光造粒成形是指通过激光束对粉末材料进行烧结和固化，将粉末层与粉末层连接起来。

逆向工程中的三维建模技术研究

逆向工程中的三维建模技术研究一、引言在逆向工程领域中，三维建模技术是非常重要的一环，它可以将实际物体的形状、尺寸、特征以及其它相关信息转化为数字模型，以便对其进行仿真分析、数字化加工等操作。

本文将从三维建模技术在逆向工程中的应用、三维建模的基本原理、三维建模技术的发展历程及趋势等方面进行详细阐述。

二、三维建模技术在逆向工程中的应用逆向工程的核心任务是将实际物体数字化，而三维建模技术正是实现这一目标的关键工具。

三维建模技术通过对实际物体进行扫描、重建、拓扑化等操作，可以实现对实体、曲面、体素等形态数据的数字化，并对数据进行后续处理和应用。

具体而言，三维建模技术在逆向工程中的应用主要分为以下几个方面：1. 快速原型制造（RPM）快速原型制造是逆向工程的一个重要应用方向，其核心是基于数字模型的快速成型技术。

三维建模技术可以对原型进行数字化，再通过3D打印或其它成型技术制造出实体模型，以帮助企业进行设计验证、工艺优化、成本估算等工作。

2. 数字化加工数字化加工是指在数控加工设备上，通过数字模型控制刀具切削工件来实现加工目的。

三维建模技术可以在数字模型中生成机床路径、刀具轨迹等信息，并将其转换为数控加工程序，用于指导加工设备进行加工。

数字化加工技术可以提高加工精度、降低成本、提高效率，已成为现代制造业的必备技术。

3. 捕捉和分析产品形状变化三维建模技术可以通过对实体进行三维扫描、拓扑化、曲面重建等操作，实现对产品形状的精确捕捉和分析，以便进行产品的评估、质量控制、形状优化等活动。

逆向工程技术应用于汽车、钢铁等重工业，现代制造业各个领域。

三、三维建模的基本原理三维建模技术的实质是将物体的三维形状、点云等信息数字化，将其转化为模型。

在数字化的过程中，要尽可能地保留原始数据的真实几何和形态信息，并消除一些无用信息。

三维建模技术主要分为以下几个步骤：1. 数据采集数据采集是三维建模技术的第一步，也是最重要的一步。

快速原型制造

快速原型制造种类
激光束RP可分为： 1. 立体光刻(SLA: Stereolithography)、 2. 选择激光沉积(SLS: Selective Laser Sintering) 3. 分层制造(LOM: Laminated Object Manufacturing) 4. 形状沉积制造(SDM: Shape Deposition Manufacturing)
二、RP技术的基本原理
将计算机内的三维实体模型进行分层切片得到各层截面的轮廓，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地切割一层又一层的片状材料（或固化一层层的液态光敏树脂，烧结一层层的粉末材料，或喷射一层层的热熔材料或粘合剂等方法）形成一系列具有一个微小厚度的片状实体，再采用粘接、聚合、熔结、焊接或化学反应等手段使其逐层堆积成一体制造出所设计的三维模型或样件。
4.支持同步（并行）工程的实施 5.支持技术创新、改进产品外观设计。 6.用 RP 技术制做模具 7.逆向工程（反求）
快速原型服务领域
工业造型、模具、家电、电子仪表、轻工、塑料、玩具、航空航天、军工、机械、汽车、摩托车、内燃机、建筑规划及模型、科研、医疗等。
五、快速原型制造种类
成型工艺加工能量
样件或模型
的区域
快速制造新产品样件、模型或铸造用木模
截面轮廓线
塑料件、铸造用蜡模、样件或模型
截面轮廓线所包围的区域
塑料件、铸造用蜡模、样件或模型
截面轮廓线所包围的区域
RP工艺优缺点比较
技术类
精度
型
SL 好
LOM
一般
SLS
一般
FDM
较差
表面质

浅谈逆向工程与快速成型技术在机械制造领域中的应用——评《逆向工程与快速成型技术应用》

第53卷•第4期• 2020年4月浅谈逆向工程与快速成型技术在机械制造领域中的应用—评《逆向工程与快速成型技术应用》刘雯(四川航天职业技术学院，四川成都610100)随着计算机技术的快速发展，逆向工程技术为制造业提供了一个全新的产品开发方向;快速成型技术则改变了制造业的生产方式，两种技术的结合加速革新了传统制造业，虽然我国是世界的制造中心,但是技术的革新才是未来发展的必然之选，如何将传统的制造业往高精尖方向上引导，才是制造业的关键环节，其中机械制造行业备受关注，作为国家的支柱产业，不仅能提供技术装备，而且也是国家工业化程度的标志。

由于逆向工程和快速成型技术是高新技术,能够熟练掌握、应用这些技术的人才缺口较大，进行这方面的培训和普及工作意义重大。

鉴于此，由陈雪华、孙春华主编的《逆向工程与快速成型技术应用》（机械工业出版社,2014年8月版）立足于当下，现状分析客观准确，详细地探讨了逆向工程与快速成型技术在机械制造领域的应用。

总览此书，具有以下特色。

1结构编排合理，逻辑性强写作思路清晰、内容结构层次分明、逻辑性强是本书的一大亮点。

首先，该书将逆向工程作为本书的开端，详细地论述了逆向工程技术的工作原理、流程、应用领域，同时探讨了逆向工程与创新设计间的关系；其次，详细介绍了快速成型技术的核心及与传统机械加工的区别;最后，作者将逆向工程与快速成型技术构建成集成系统，为实际的应用要求提供了柔性和实用的解决方法。

具体而言，本书共为7个章节，可划分为3部分。

第一部分（第1、2、3 章），主要向大家解释了何为逆向工程技术，详细阐述了相关的数据测量与处理工艺、模型的重构，通过“认识原型 -再现原型-超越原型”的过程，剖析了逆向工程与创新设计的关系;第二部分(第4、5、6章），在介绍快速成型技术的原理、应用、工艺特点基础上，探究了快速成型技术现状及发展趋势;第三部分(第7章），介绍了集成逆向工程系统的框架和实现方法。