基于逆向工程和快速成型技术的零件制造
逆向工程和快速成型的手机外型快速设计
06 手机外型设计未来发展趋 势预测
个性化定制服务需求增长
1 2
用户参与设计
消费者越来越希望参与到手机外型设计的过程中， 表达自己的独特审美和个性化需求。
3D打印技术应用
3D打印技术的成熟使得个性化手机外壳的定制 成为可能，满足用户对于独特外观的追求。
3
定制化软件支持
手机外型设计软件的发展，为用户提供更加便捷 的设计工具，降低个性化定制门槛。
与艺术家、设计师跨界合作，将手机外型设 计提升为艺术品，展现科技与艺术的完美结 合。
时尚元素的引入
借鉴时尚界的流行元素和设计理念，打造具有时尚 感的手机外型，引领潮流趋势。
多元文化交融
汲取不同国家和民族的文化精髓，设计出具 有多元文化背景特色的手机外型，满足全球 市场需求。
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02 手机外型设计现状及挑战
当前手机外型设计趋势
全面屏设计
追求更高的屏占比，减少边框 和额头，增加视觉冲击力。
多摄像头配置
采用多个摄像水功能
加入无线充电和防水功能，提 高用户便利性和手机耐用性。
轻薄化和多彩配色
追求更轻薄的手机身材和多样 化的颜色搭配，满足用户个性
材质、颜色还原与快速成型技术结合
材质还原
通过分析手机外型的材质特性，选择合适的3D打印材料，如PLA、 ABS等，以还原真实的质感。
颜色还原
采用多色3D打印技术，将手机的颜色信息进行精确还原，实现彩色 打印。
快速成型
利用3D打印技术，将重建后的三维模型进行快速成型，得到手机外型 的实体模型。
创新设计思路及实践案例分享
感谢您的观看
消费者需求多样化
消费者对手机外型的需求 多样化，包括颜色、材质、 形状等。
基于逆向工程和快速成型的硅橡胶模具制造研究
２ 快 速成 型 制 造 技 术
快速成 型 制造 技 术 （ ａ ｉ Ｐ ｏｏｙ ｉｇ Ｍａ ｕ Ｒ ｐｄ ｒ ｔｔｐｎ ｎ － ｆｃｕｉｇＴｅｈ ｏｏ ｙ Ｒ Ｍ） 它 的全过 程可 以简 单 ａｔｒ ｃ ｎ ｌｇ ， 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
３ １ 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 ；ｍａ ｅ ｒ ； ｒ ／ 逆 快 硅 Ｉ ｇ ｗａ ｅ ｐ ｏ Ｅ
中图分 类号 ： ； Ｇ ６ ５ ＴＧ ６ ９ ＴＧ ７ Ｔ ６ ； 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 ２０ ０ ８年 第 １ 期 ・２ 。 ３
维普资讯
基于逆向工程的快速成型技术的应用
．
图 1
扫描 点 云 数据处 理 图
，
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。
通过扫描
获 得 了 零 件 曲面 的 点 云 数 据 之 后 据导 入 到
Im
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，
将扫描所 得到 的点 云 数
，
3
零件快速成 型
快速成型技术 (Ra
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软 件 中进 行 处 理
形 到 图纸
。
而 逆 向工 程 的设 计是从 零 件或 实物原
，
在产 品丌 发过 程 中
，
由于 形 状 复 杂
，
，
含许多空间曲面
很 难 直接 建市 数据模 型
常 常需 要 以
、
、
实物模 型 (样 件 ) 为依据 或参考 原 型 进 行仿 型
或造 型设计
。
本 文 以 导 流 罩 的逆 向反 求 为 例
，
通 常用 于 仿制没 有 设 计
，
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图纸 文 件 的产 品
。
是对存在 的实物模型进行测量
，
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修改
、
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、
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。
、
加工
，
然 后 制 造 出 产 品 的过 程
，
传统设 计 和 制造 其 巾包
改型
是从 图纸到零 件
譬 受
也 各 有 不 同 ，但 是 ， 其 基 本 原 理 都 是 一 样 的 ， 那 就 是 “ 层 制 造 ，逐 层 叠 加 ” 分 。快 速 成 型 （ ） 技 术 可 以 在 无 ＲＰ 需 准 备 任 何 模 具 、 刀 具 和 工 装 夹 具 的 情 况 下 ， 直 接 接 受 产 品设 计 （ ＡＤ）数 模 的 数 据 ，快 速 制 造 出 新 产 品 的 样 Ｃ
基于逆向工程的复杂工艺品设计及快速成型
No2Apr第2期（总第225期）2021年4月机 械 工 程 与 自 动 化MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION文章编号= 1672-6413（2021）02-0052-03基于逆向工程的复杂工艺品设计及快速成型櫜夏会芳，汤剑，张琳琅，苏秀芝（武汉华夏理工学院智能制造学院，湖北武汉430223）摘要：为解决复杂工艺品的逆向建模及成型问题，以兵马俑人俑工艺品为例，应用三维激光扫描设备、Geomagic Wrap 软件、Geomagic Design X 软件、Geomagic Control X 软件和3D 打印技术进行逆向设计和快速成型，实现模型的快速复制，提高了复杂型面产品的开发能力，降低了产品的研发成本。
关键词：逆向工程；工艺品；快速成型中图分类号： TP3917 文献标识码： A0 引言1. 1 扫描前处理逆向工程（Reverse Engineering ）也称反求工程或 逆向设计，是将已有产品模型（实物模型）转化为工程 设计模型和概念模型，并在此基础上解剖、深化和再创 造的一系列分析方法和应用技术的组合［1］。
逆向工程的过程大致如下：首先由数据采集设备 获取样件表面数据，其次导入专门的数据处理软件或 带有数据处理的三维CAD 软件进行前处理，然后进 行曲面和三维实体重构，在计算机上复现实物样件，并 在此基础上进行修改和创新设计，最后对再设计的对 象进行实物制造。
其中从数据采集到CAD 模型的建 立是反求工程中的关键技术。
本文以兵马俑人俑工艺品为研究对象，利用逆向 工程技术对人俑模型进行逆向建模。
1人俑三维数据采集本次扫描选用日本柯尼卡美能达三维扫描仪 RANGE7对人俑模型进行数据采集。
柯尼卡美能达 三维扫描仪属于非接触式光学扫描仪，物体表面明暗 程度会影响扫描数据的质量，另外要获得物体表面完 整的数据，需多方位扫描［］。
所以扫描前处理主要是 表面处理、贴标记点。
《逆向工程及快速成型技术》课程标准
《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。
基于逆向工程与快速成型技术的产品设计
１ ． 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 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
在 产 品 数据 提 取步 骤 中 ，尤为 关键 的 是 系统 标 定计 算 和立 体 拍摄 这 两个 步 骤 。 在 系 统标 定计 算 过程 中 ，主 要 是 建立 起 拍 摄 坐标 并 设置 零 点 ，通 过调 整 相机 的不 同 角 度进 行 ６ 次空 拍摄 获取 零 点 的６ 个 标 定 数
出发 ，经过 精 密测 量 ，三 维 重 构 ，再现 其 小 龙人 点 云数 据进 行 处 理 。是美 国杰魔 软 人模 型 的缺 口进 行 补 修 ，并得 到 更光 滑 的 件 公司 推 出 的逆 向软 件 ，该 软件 是 目前对 面 。结 合 以下 方法 ：① 利 用填 充 孔功 能 可 形状 结 构特 征 并获 得 所有 制 造 加工 数据 ， 在缺 失 数据 的区域 里 来创 建一 个 基于 曲率 然 后 或 经 过柔 性制 造 系 统输 出产 品 ，或 经 点 云处 理及 三 维 曲面 构 建最 强 大 的软件 ， ｃ ｕ ｒ ｖ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ — ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｆ ｉ Ｕ ｉ ｎ ｇ ） 或 一 过快 速 原 型制 造做 出样 品原 型 ，加 以修 改 从 点云 处 理 到三 维 曲面 重建 的时 间通 常是 的填充 （ ｆ ｌ ａ ｔ ｆ ｉ ｌ １ ） ，把 小 龙人 多 边 后 再进 入 柔性 制造 系 统 。逆 向工程 信 息流 其 他软 件 的三 分 之一 。数据 处 理遵 循 点阶 个 平 面填 充 （ 如 图１ 所示 。 段一 多 边形 阶 段一 成 型阶 段三 个 密 不可 分 的 形 多边 形 模型 的 孔进 行填 充 ；② 通过 打 磨 工 具对 小 龙人 模 型表 面 凹 凸不平 的地 方 进 下面 以小龙 人玩 具 为设 计 对 象 ，介绍 阶 段作 业 流程 ，可 以轻 易地 从 点 云创 建 出
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。
关于“反求工程与快速成型一体化应用研究”的学习总结
关于“反求工程与快速成型一体化应用研究”的学习总结——机研0804 朱晓博（104972081074）快速成型技术(Rapid Prototyping&Manufacturing,RP&M)是20 世纪80 年代末期发展起来的一项先进制造技术, 它借助计算机、激光、精密传动、精密伺候等现代化手段, 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) 集成于一体, 根据在计算机上构造的三维模型, 能在短时间内运用一定材料制造产品样品, 无需传统的机械加工机床和模具的一种添加成型技术[1]。
反求工程技术(Reverse Engineering, RE) 又称逆向工程技术, 是以产品及设备的实物、软件( 图样、程序及技术文件) 或影像(图片、照片)等作为研究对象, 反求出初始的设计意图。
简单说, 反求就是对存在的实物模型或零件进行测量并根据测量数据重构出实物的CAD 模型, 进而对实物进行分析、修改、检验和制造的过程。
这里所指的反求是实物反求。
反求工程是快速成型制造的重要数据来源之一, 将反求工程与快速成型技术相结合, 能够在已有样件或原型的基础上进行复仿制, 进行迅速评价、修改和产品的创新再设计, 并自动快速地将设计转化为具有相应结构和功能的原型产品或直接制造出零部件, 缩短新产品的设计和研制周期, 降低新产品的研制成本和风险, 从而快速响应市场需求, 提高企业竞争力。
作为一种处理难以用CAD 设计的零件模型以及表面形状极不规则的产品模型的最有利的土具, 可以实现零件的快速三维复制、CAD 建模和快速制造。
它与快速成型的结合形成了一个设计、制造、检测的快速设计制造闭合系统。
本文主要讨论反求工程和快速成型的一些技术, 并举出实例。
1 反求工程数据处理的主要内容1.1 数据处理构造CAD 几何模型前, 反求工程大致分三个阶段: 首先对已有三维实体模型进行数据采集(又称零件数字化) , 生成数据“点云”; 然后对数据“点云”进行滤波去噪处理, 去除点云数据中的“坏点”; 最后通过曲面构造技术对数据点云进行曲面拟合, 生成三维曲面模型。
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析1. 引言1.1 介绍逆向工程技术及其在模具设计制造中的重要性逆向工程技术是一种通过反向分析、扫描、建模和制造的技术手段，可以将已有的物体或产品进行数字化重建。
在模具设计制造领域，逆向工程技术扮演着至关重要的角色。
逆向工程技术可以帮助设计师快速获取并理解产品的实际形状和结构，节省研发时间，提高设计效率。
逆向工程技术可以对现有模具进行快速反馈和修正，从而提高模具设计的准确性和稳定性。
逆向工程技术还可以帮助制造商在产品更新换代时快速复制原有模具，降低生产成本，提高生产效率。
2. 正文2.1 逆向工程技术的基本原理逆向工程技术的基本原理是通过对已有的物体或产品进行扫描、测量和分析，以获取其几何形状、结构、材料属性等信息，然后使用这些信息进行数字化建模、设计和制造新的产品或进行产品改进。
逆向工程技术通常包括以下几个步骤：1. 数据采集：通过3D扫描、光学测量、摄影测量等手段获取物体的表面形状和结构信息，也可以通过X射线、CT扫描等技术获取内部结构信息。
2. 数据处理：将采集到的数据进行处理和分析，包括数据清理、数据配准、建模等步骤。
通常需要使用CAD软件进行数据处理和建模。
3. 数字化建模：根据采集到的数据，进行三维数字化建模，生成几何模型、工程图纸等设计数据。
4. 设计与仿真：基于数字化建模数据进行产品设计、工艺设计、性能分析、模具设计等工作，可以使用CAD/CAM软件进行设计和仿真。
5. 制造与验证：基于数字化设计数据，进行数控加工、3D打印、快速成型等制造过程，然后进行产品验证和测试。
逆向工程技术的基本原理就是通过数据采集、处理、建模和制造来实现对现有产品的重建和改进，从而实现产品设计与制造的快速和灵活性。
逆向工程技术的发展对模具设计制造领域具有重要的意义和应用价值。
2.2 逆向工程技术在模具设计中的具体应用1. 借助逆向工程技术，可以快速获取现有模具的设计数据，包括尺寸、形状、结构等信息。
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。
基于逆向工程和SLS母模的快速模具制作
基于逆向工程和SLS母模的快速模具制作运用逆向工程技术获得产品数字模型，采用SLS技术烧结成型产品实物，并以此为母模制作环氧树脂模具。
最后，进行浇注实验，获得了质量较好浇注件。
逆向工程技术和SLS技术在快速制树脂模制作中的应用，缩短了产品开发的周期，降低了开发成本，为新产品的开发和试制提供了一条有效的途径。
标签：逆向工程；激光选区烧结；快速模具；环氧树脂模运用逆向工程技术（Reverse Engineering，RE）是利用各种测量手段及三维几何建模方法，将实物样件或者手工模型转化为计算机三维数字CAD数据模型。
RE技术被广泛的应用到新产品开发和产品改型设计、产品仿制、质量分析等领域，可以缩短产品设计、开发的周期，降低新品开发的成本和风险，特别适合新品开发中单件、小批量产品的制造。
[1-2]激光选区烧结技术（Selective Laser Sintering，SLS）技术是快速成型技术（RP）中的一种，通过激光加热可熔融粘接的粉末材料根据可以直接将产品数字模型烧结成实体零件，而快速模具（RT）技术大多采用快速成型技术制作的母模翻制模具主要工作零件（型芯、型腔），制造周期一般是传统方法的1/5～1/10，而成本却仅为传统加工方法的1/3～1/5。
[3-5]RE、RP在快速模具技术中的应用，为新产品的开发和试制提供了一种更加快捷、精确和经济途径。
文章，以摩托车后视镜为例，运用逆向工程技术获得了其三维数字模型，用SLS技术制作了母模，再以此母模翻制了型芯和型腔，最后，成功浇注了摩托车后视镜产品。
1 基于逆向工程的3D模型的建立1.1 数据采集以摩托车后视镜为实物模型，通过扫描仪获得实物外形数据信息。
扫描设备为北京荣创兴业科技发展有限公司的产品VLS-100三维激光扫描仪。
数据采集有以下几个步骤：（1）粘接特征标记。
由于实物表面数据一般不能通过一次采集获得，需要进行多次扫描，为了方便点云的对齐，需要粘贴标记，用了三个铝薄片作为特征标记，贴在后视镜边缘三处不同的位置。
RE和RP技术在模具制造中的应用与发展
RE和RP技术在模具制造中的应用与发展随着科学技术的快速发展，人类制造技术不断更新换代，近几十年尤为迅速。
现在，RE和RP技术成为了现在的热门，那么是么是RE和RP？所谓的指的分别是逆向工程和快速成型制造。
逆向工程是以现代设计理论、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,重构和再创造的一门技术。
它通过实物或原型，用扫描设备将实物的数据获取，然后导入反求软件进行还原数据与修改，再用CAD对其进行修改创新以及分析，最后通过快速成型设备将产品制造出来。
快速成型是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。
但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。
他们两者是分不开的，re的原产品数据的采集，处理及设计，之后由rp的数据转换与生产出产品。
可以这么说re是生产中的指导员，rp是生产中的执行者。
Re和rp技术在各个领域中得到了广泛应用，下面我们谈谈它们在模具设计与制造中的应用。
应用在模具设计与制造中后，最明显的表现是生产周期大大缩短，成本也随之降低。
逆向工程使我们快速的得到CAD模型，不用再花很多的时间在建模上，使我们在得到一件成品后，为方便日后修模，把它的CAD三维模型反求下来保存。
在快速成型的支持下，我们能够快速的的到样件，为检查设计产品的漏洞提供参考也能够给商家快速的了解到产品的信息。
RE与RP技术带动了制造业的快速发展。
反求工程在模具制造中的应用列子如下。
在模具定型上，为取得最终符合要求的模具，最初设计的模具型面都是要经过一定的反复修改过程的。
但是这些改变，却未能及时地反应在最初的CAD模型上。
这时，就需要借助逆向工程技术中的CAD模型重建功能，以及表面数字化来进行制造过程中的设计模型的修改变更。
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析逆向工程技术是利用各种测试、测量和信息处理等手段，对已有的产品或工件进行分析和逆向建模的技术。
它可以通过获取产品的几何形状、材料性能、工艺参数等信息，实现对产品设计、制造和维修等工作的支持。
在模具设计制造中，逆向工程技术具有重要的应用价值。
逆向工程技术可以帮助设计人员获取产品的实际几何形状和内部结构信息。
通过对产品进行扫描和测量，可以精确得到产品的三维模型和相关参数，为模具设计提供准确可靠的依据。
逆向工程技术可以分析产品的材料性能和工艺要求。
通过对产品的材料成分、力学性能等进行测试和分析，可以确定模具所需的材料特性和工艺要求，从而优化模具的设计和制造工艺。
逆向工程技术可以快速制造模具的模型和样品。
通过快速成型、数控加工等手段，可以根据逆向工程得到的数据快速制造出模具的模型和样品，为模具设计和制造提供快速反馈和验证手段。
逆向工程技术可以对已有模具进行修复和改进。
通过对已有模具进行扫描和测量，可以精确定位模具存在的问题，并进行修复和改进，提高模具的使用寿命和性能。
逆向工程技术在模具设计制造中也存在一些局限性和挑战。
逆向工程所获取的数据可能不完整和不准确，特别是对于复杂形状和内部结构的产品，会存在一定的误差和偏差。
逆向工程所需的设备和技术要求较高，需要投入较大的成本和人力资源。
逆向工程技术在大批量生产和精密加工方面的应用还相对较少，对于某些特殊材料和工艺要求，需要进一步研究和改进。
逆向工程技术在知识产权保护和法律审查等方面也存在一定的风险和挑战，需要加强相关的法律法规和标准制定。
逆向工程技术在模具设计制造中具有重要的应用价值和潜力。
通过逆向工程技术，可以快速获取产品的几何形状、材料性能和工艺要求等信息，对模具的设计、制造和维修工作提供支持和指导。
逆向工程技术还需要进一步研究和改进，以满足不同产品和应用领域的需求。
需要加强相关的法律法规和标准制定，保证逆向工程技术的合法合规应用。
逆向工程与快速成型技术的应用
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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。
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基于逆向工程和快速成型技术的零件制造
摘要：随着当前制造业的快速发展和用户对产品的要求不断地提高，产品更新
换代越来越快，这对产品开发提出了更高的要求。
利用先进设计与制造理念和手段，对现有产品进行再设计以满足用户要求的产品开发方法是缩短产品开发周期
和降低产品研制开发成本的一种可行方法。
关键词：逆向工程；快速成型技术；零件制造
1基于逆向工程的产品数字化建模流程
1.1改良设计任务
一家专门生产高级液体鞋油的公司所用的塑料油瓶外包给另一家塑胶模具公司。
由于模具公司设计部电脑受到黑客攻击导致所保存的原鞋油瓶的所有设计图
档等数据全部丢失。
前期有用户在使用该款鞋油时反馈瓶盖过于光滑，不易扭开。
经过前期的市场调研，公司决定在现有瓶身的基础上，重新优化设计鞋油瓶盖，
推出一款新的鞋油产品。
1.2原模型设计数据的获取
（1）扫描仪标定。
在正式扫描之前必须先对扫描仪进行标定以保证扫描的精度，调整扫描距离，将标定板放置在视场中央，通过调整硬件系统的高度以及俯
仰角，使两个十字叉尽可能重合。
将标定板水平放置，调整扫描距离后点击“标定”。
根据界面左上角的标定指示直到完成标定工作。
（2）标志点粘贴。
由于物
品是空间曲面轮廓，不可能一次性扫描完毕，因此需要在待扫描物体上贴上标志点，借助标志点将当前扫描得到的点云数据与前一次扫描得到的点云数据进行拼接，最终完成整个物品的数据拼接。
标志点要尽量贴在工件的平面区域或曲率较
小的曲面，且距离工件边界较远一些。
标志点不要贴在一条直线上，且一定避免
对称粘贴。
公共标志点至少为4个，由于图像质量、拍摄角度等多方面原因，有
些标志点不能正确识别，因而用尽可能多的标志点，一般5—7个为宜。
粘贴的标志点要保证扫描策略的顺利实施，并使标志点在长度、宽度、高度方向均应合理
分布。
（3）扫描过程。
点击“新建工程”按钮，选择“拼接扫描”后确定，软件上出
现了待扫描物品，尽可能地将“十”字光标对准零件的几何中心位置，然后点击“单帧扫描”完成物品数据的第一次获取，然后转动物品再次扫描，直到全部数据扫描完毕。
1.3点云数据前处理
根据鞋油瓶身的结构特点，选择逆向工程点云处理软件GeomagicWrap对点
云数据优化处理。
首先对点云进行优化处理（去噪、去除体外孤点等），然后对
其进行“封装”处理，得到由小三角面片组成的瓶身模型，再对小三角面片进行优
化处理（如简化模型、去除表面特征、砂纸打磨等），得到一个跟原始瓶身相近的、表面较为光滑的瓶身模型。
经“封装”处理得到的模型是表面全部由三角面片
所组成的“壳体”模型，需另存为其他三维软件都能识读的中性格式数据文件，即STL格式文件。
1.4产品CAD三维模型重构
将前一步骤得到的瓶身三角网格模型导入三维设计软件进行进一步的实体化
设计。
首先，根据产品外形左右对称的特征，提取其三维特征，以瓶底为基准建
立3个相互垂直的基准面（包括中间对称平面）。
然后再结合关键点抽取、草绘
样条曲线、混合或边界曲面、裁剪、镜像、组合等命令，完成产品外观曲面模型
的重构。
由于该设计目的在于瓶盖的改良设计，因此瓶身只要完成其外形曲面造
型即可。
2产品改良创新设计
根据前述步骤已经完成的瓶身曲面模型，应用三维软件设计与之配套的鞋油
瓶盖，根据创新设计方案的可行性、合理性和零件的工艺性，使其拥有合理的产
品料厚和装配结构，进一步完成瓶盖的结构设计。
首先考虑的是防滑设计，根据
鞋油瓶嘴有一定的倾斜，一般拔开的人都会往后向上倾斜45°拔开，这样摩擦力
也会往后上倾斜45°，所以把防滑痕设计成斜向上45°微凸起弯月型，这样既起到
防滑作用，又美观；其次，考虑到大规模大批量生产时的模具脱模的要求，高度
设计为0.15mm；最后，考虑到瓶盖的使用频率较高，在设计时特意在开口面处
设计了3道加强筋以增强盖子的抗变形能力，同时有效防止由于使用过多而导致
盖子损坏。
3快速成型精度分析
3.1快速成型精度影响因素
进行快速成型技术的精度分析一般从尺寸误差、形状误差和表面误差三方面
进行考虑。
快速成型尺寸误差是指快速成型制件与CAD模型在x，y，z方向上尺
寸的差值；快速成型形状误差主要指快速成型件在圆度、翘曲变形、扭曲变形、
局部缺陷等的表现；快速成型表面误差主要指制件的表面粗糙度。
所研究的主要是FDM快速成型工艺的误差。
按照FDM快速成型工艺流程将
误差进行分类，则误差包括数据处理误差、成型加工误差、后处理误差。
快速成型技术的前期数据处理误差包括格式转换误差和分层处理误差。
转换
误差指基于STL的分层方法时需将CAD文件转化为用三角形网格近似表示的STL
文件，从而产生的格式转化误差；分层误差指基于STL模型进行分层时，在分层
厚度和分层方向产生“台阶效应”导致的尺寸和表面误差。
成型加工误差指由于机
器误差、材料性能或加工参数设置不合理等导致的快速成型精度损失。
后处理误
差主要指去除支撑后造成的物体变形及后处理中打磨抛光等表面处理导致的误差。
3.2快速成型精度评价
快速成型精度评价采用扫描快速成型复制物体的方法，对该复制物体的点云
与重构CAD模型之间的差异。
点云数据与CAD模型对齐通常运用六点定位原理即限定点云6个自由度。
在
空间坐标系中，物体具有6个自由度，即沿x，y，z轴移动和绕x，y，z轴转动，可通过限定6个自由度对物体进行定位。
运用对比3D打印复制物体的点云与重构CAD模型之间的差异的方法，将除
了测量误差外的其他误差全部体现到点云与CAD模型之间的偏差。
与逆向工程精度评价方法类似，点云的测量误差Δm为随机误差，运用最大
误差法计算其标准差。
将其他误差用点云与CAD模型偏差反应，视为未定系统误差，采用式（2）进行计算。
由于快速成型过程与复制零件点云测量之间互不相关，误差传递系数ai近似
为1。
根据式（2）对快速成型误差进行合成，其总体误差为
式中：Δm为测量误差；Δpcc为点云比较误差。
运用σrp对快速成型的精度进行评价，σrev越小，快速成型精度越高。
结论
逆向工程不是简单地将原有物体还原，而是在还原的基础上进行二次创新；
3D打印技术也不只是快速地将模型打印出来，更多的是有思想的创造模型；逆向工程与3D打印技术的结合可以快速地还原物体原貌并快速制作出创新设计的实
物模型，其二者的互补已广泛应用于工业领域并取得了重大的经济和社会效益。
参考文献：
[1]别亮亮.基于TRIZ理论与专利数据分析的产品创新设计机理研究及应用［D］.广州：广东工业大学，2017.
[2]李耀土.并行工程在企业新产品开发活动中的应用［J］.企业经济，2018（01）：22-25.。