河南工业大学先进制造技术期末考试.doc

机电工程学院

先进制造技术

题目:逆向工程在机械制造技术中的应用

学生姓名：刘彦旭

学号：

专业班级：机械工程2014级

指导教师：屈少敏

逆向工程在机械制造技术中的应用

摘要

逆向工程作为一种现代设计方法，在机械制造中有着广泛的应用。本文对逆向工程进行了概述，介绍了逆向工程系统的工作流程及其需要的软硬件；综述了逆向工程在六个方面的作用；通过流线型鼠标造型的设计，仔细讨论了逆向工程技术在实际产品设计与制造中的应用。结果说明，采用逆向工程技术，可以方便地将实物样件转化为CAD模型，利用逆向工程软件可以重构曲面模型并进行快速原型加工。

关键词：逆向工程；实物样件；CAD模型

ABSTRACT

Reverseengineeringiswidelyusedinmachinerymanufacturingasakindofmoderndesignmethod.Thispapergivesanoverviewofreverseengineering.Theworkingprocess,needsofthehardwareandsoftwareofreverseengineeringsystemareintroduced;functionofreverseengineeringwassummarizedinsixaspects;applicationofreverseengineeringtechnologyindesignandmanufactureofactualproductswascarefullydiscussedthroughthedesignofthestreamlinedmouseshape.Theresultsshowthat,throughreverseengineeringtechnology,physicalmodelscanbeeasilytransformedintoCADmodels;surfacemodelcanbereconstructedandrapidprototypeprocessingcanbeimplementedbyusingthesoftwareofreverseengineering.

Keywords：Reverseengineering；Realsample；CADmodel

1逆向工程概述

逆向工程(ReverseEngineering,RE)是指对实体样件进行形状数据采集，得到样件的三维形状数据“点云”,然后对点云进行处理,重型建CAD模型，最后制造出产品的一种先进制造技术。逆向工程又称为反求工程或反向设计。

逆向工程不同于传统的设计：传统的设计一般是从机械设备或零件的功能开始，根据机构工作原理进行结构设计；而逆向工程那么是在一个能够获得的实物原型的根底上，对工件进行扫描等测量，通过软件将测量到的数据转化为曲面模型或三维实体模型，然后生产出样件[1]。逆向工程并不是对实物原型进行简单的复制，而是解剖实物原型，采用先进的设计制造技术，创新性的对原型进行重新设计、创造。整个逆向工程的流程可以用图1-1来表示。

图1-1逆向工程流程图

在图1-1中，从实物样件到外表数据化、数据处理以及曲面重构的过程，便是人们习惯上说的逆向工程，其原因是有关逆向工程的研究集中于从实物样件到离散点云的转化以及从离散点云到曲面或三维实体的转化[2]。因此，逆向工程也可以认为是从实物样件获取形状数据并将数据转化为CAD模型的一种技术。从样件获取形状数据需要采用的设备是坐标测量机，坐标测量机又分为接触式测量机和非接触式测量机。接触式测量机在测量时需考虑测量探头的半径补偿，而且接触力会带来系统误差；非接触式测量机那么是采用光学和激光学原理进行的，不需要考虑半径补偿，而且其“零接触力测量”有效防止了接触力带来的系统误差。近几年来，扫描设备有了很大的开展。比方英国雷尼绍公司的CYCLON2高速扫描仪，可实现激光测头和接触式扫描头的互换，激光测头的扫描精度达0.05mm，接触式扫描测头的精度可达0.02mm。可对易碎、易变形的物体以及精细花纹进行扫描。德国GOM公司的ATOS扫描仪在测量时，可随意绕被测物体进行移动，利用光带经数据影像理器得到实物外表数据，扫描范围可达8m*8m。ATOS扫描不仅适用于复杂轮廓的扫描，而且可用于汽车、摩托车内外饰件的造型工作。此外，日本的罗