逆向设计流程素材

逆向工程产生的动机
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，逆向工程被用来 获取所需数据，以补充说明或了解系统的最新状 态。
4.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。
样品——数据——产品
逆向建模的一般流程图
建立曲面 模型曲面分析
进行实体建模 确定扫描方案
建立需要的曲线
Biblioteka Baidu进行实体点云 扫描
进行点云数据 处理
逆向工程的工作流程示意图
待测模型 测量前分析
采集数据 模型分析
数据预处理
数据分块 曲面重构 （二次曲面、自由曲面、规则曲面） 模型内涵的 设计思想 目标模型
数据分块
5.制造没有许可/未授权的副本。
6.学术/学习目的。 7.去除复制保护和伪装的登录权限。 8.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。 9.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。
逆向工程的设备
随着计算机辅助设计的流行，逆向工程变成了 一种能根据现有的物理部件通过CAD、CAM、 CAE（计算机辅助工程）或其他软件构筑3D虚拟 模型的方法。逆向工程的过程采用了通过丈量实 际物体的尺寸并将其制作成3D模型的方法，真实 的对象可以通过如激光扫描仪，结构光源转换仪 或者X射线断层成像这些3D扫描技术进行尺寸测 量。 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。
三维扫描技术分类
三维扫描技术
非接触式
接触式
声学式
光学式 三角形法 轮廓投影法 成像法
磁学式
触发式
扫描式
从三维数据的采集方法上 来看，非接触式的方法由于同 时拥有速度和精度的特点，因 而在逆向工程中应用最为广泛。
一、工业级数控三坐标测量机
一、工业级数控三坐标测量机
1、测量原理 三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一， 因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并 把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟。三坐标测量 机的功能是快速准确地评价尺寸数据，为操作者提供关于 生产过程状况的有用信息，这与所有的手动测量设备有很 大的区别。将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测 物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经 计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。
逆向工程应用领域
1. 工业产品的检测与测量、产品及模具的逆向 工程(汽车，航空，家电工业) 2. 零部件形状变形检测、形状测量、研究测量、 工业在线检测 3.模具设计与检测领域 4.人体数字化、服装CAD、人体建模、人体数字 雕塑、三维面容识别 5.医学仿生、医学测量与模拟、整形美容及正 畸的模拟与评价 6.三维彩色数字化、数字博物馆、有形文物及 档案的管理、鉴定与复制 7.三维动画影片的制作、3D游戏建模、三维游 戏中三维模型的输入与建立
逆向工程的作用
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，它的作用是： 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。直接制模法：基于RP技术的快速 直接制模法是将模具CAD的结果由RP（快速成形技术）系统 直接制造成型。该法既不需用RP（RPM(快速原型制造)： Rapid Prototyping Manufacturing）系统制作样件，也不依赖 传统的模具制造工艺，对金属模具制造而言尤为快捷，是一 种极具开发前景的制模方法；间接制模法：间接制模法是利 用RP技术制造产品零件原型，以原型作为母模、模芯或制模 工具(研磨模)，再与传统的制模工艺相结合，制造出所需模具。
逆向工程是由高速三维激光扫描机对已有的样品 或模型进行准确、高速的扫描，得到其三维轮廓 数据，配合逆向软件进行曲向重构，并对重构的 曲面进行在线精度分析、评价构造效果，最终生 成IGES(初始化图形交换规范)或STL(标准模块库)数 据，据此就能进行快速成型或CNC（计算机数字控 制机床）数控加工。
2018/10/17
演示视频1
演示视频2
一、工业级数控三坐标测量机
2、应用 主要用于机械、汽车、航空、军工、家具、工具原型、 机器等中小型配件、模具等行业中的箱体、机架、齿 轮、凸轮、蜗轮、蜗杆、叶片、曲线、曲面等的测量， 还可用于电子、五金、塑胶等行业中，可以对工件的 尺寸、形状和形位公差进行精密检测，从而完成零件 检测、外形测量、过程控制等任务。 3、特点 单边活动桥式结构，显著提高运动性能，确保测量精 度及稳定性。 三轴导轨均采用高精密天然花岗岩，具有相同的温度特 性及刚性。 三轴导轨均采用自洁式预载荷高精度空气轴承，运动更 平稳，导轨永不受磨损。 RENISHAW自粘开放式金属光栅尺，更接近花岗岩基 本的热膨胀系数，提高了设备的稳定性。
2018/10/17
第三章 逆向工程设计
机电工程系
李晓芳
什么是逆向工程
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。