第一篇：逆向工程畢業(yè)設(shè)計總結(jié)

篇一：逆向工程之畢業(yè)設(shè)計(論文)西南科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）

題目名稱：風(fēng)扇葉片的非接觸測量和三維建模研究

年 級：2004級 ■本科 □?？?學(xué)生學(xué)號：20045659 學(xué)生姓名：都方軍 指導(dǎo)教師：樂莉 學(xué)生單位：制造科學(xué)與工程學(xué)院 技術(shù)職稱：副教授 學(xué)生專業(yè)：機械0408 教師單位：制造學(xué)院

西 南 科 技 大 學(xué) 教 務(wù) 處 制 風(fēng)扇葉片的非接觸測量和三維建模研究

摘要： 隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機三維造型技術(shù)特別是逆向工程技術(shù)在工業(yè) 上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。為了解決風(fēng)扇葉片難以精確測量的問題，本文研究了風(fēng)扇葉 片外形的逆向工程造型方法，并對逆向工程概念、方法進(jìn)行系統(tǒng)的闡述。通過光學(xué)掃描 儀的非接觸測量獲取風(fēng)扇葉片表面的云狀數(shù)據(jù),并利用imageware和geomagic軟件對測 量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,且基于nurbs曲面重構(gòu)理論進(jìn)行葉片造型表面重構(gòu),最終實現(xiàn)了風(fēng)扇的 曲面重構(gòu)，產(chǎn)生風(fēng)扇的三維模型及二維圖。與傳統(tǒng)的正向設(shè)計方法相比,該方法提高了 工作效率,縮短了新產(chǎn)品的開發(fā)周期。

關(guān)鍵詞：逆向工程； 非接觸測量； 點云； 建模

fan blade non-contact measurement and 3d modeling geomagic, the measurement data is processed and nurbs surface reconstruction based on the theory blade shape surface reconstruction, the ultimate realization of a fan surface reconstruction, being designed with the traditional method, the method improves the working efficiency, shorten the development cycle of new products.key words: reverse engineering;non-contact measurement;point cloud;modeling 目錄

第1章 緒論.............................................................1 1.1 引言............................................................1 1.2 課題提出的背景及意義............................................1 1.21逆向工程在國內(nèi)外研究狀況....................................1 1.22逆向工程的原理及特點........................................2 1.23逆向工程的流程及應(yīng)用領(lǐng)域....................................3 1.24課題的目的及意義............................................5 1.3 研究內(nèi)容........................................................5 第2章 逆向工程軟硬件設(shè)備及過程.........................................5 2.1 掃描設(shè)備........................................................5 2.2 點云處理軟件....................................................8 2.3 曲面處理軟件....................................................8 2.4 實體建模軟件...................................................10 2.5 實體三維數(shù)據(jù)的掃描.............................................12 2.6 點云處理.......................................................13 2.7 曲面重構(gòu).......................................................14 2.8 實體建模.......................................................19 2.9 后續(xù)加工處理...................................................20 第3章 建立風(fēng)扇葉片數(shù)模的具體步驟......................................22 3.1 風(fēng)扇葉片逆向開發(fā)的流程.........................................22 3.2 模型分析.......................................................22 3.3 掃描...........................................................22 3.4 點云數(shù)據(jù)處理...................................................34 3.4.1 清除噪點....................................................343.4.2 手動注冊...................................................35 3.4.3 全局注冊...................................................36 3.4.4 合并.......................................................36 3.4.5 補洞.......................................................37 3.4.6 邊界優(yōu)化...................................................37 3.4.7 簡化數(shù)據(jù)及保存.............................................37 3.5 曲面造型.......................................................38 3.5.1 對齊點云...................................................39 3.5.2 建立圓柱面.................................................40 3.5.3 建立球面...................................................40 3.5.4 建立球底面.................................................40 3.5.5 偏移球面及上下底面.........................................41 3.5.6 剪切中間凹槽及洞...........................................41 3.5.7 建立小圓柱及洞.............................................42 3.5.8 提取一個葉片及建立曲面.....................................42 3.5.9 偏移扇葉曲面并倒角.........................................43 3.5.10 建立另外2個葉片面........................................43 3.5.11 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化導(dǎo)出通用格式......................................44 3.6 實體造型.......................................................44 3.6.1 數(shù)據(jù)導(dǎo)入...................................................45 3.6.2 曲面縫合及模型實體化.......................................46 3.6.3 產(chǎn)生風(fēng)扇葉片的二維圖.......................................46 結(jié)論....................................................................48 參考文獻(xiàn)................................................................53 致謝....................................................................54篇二：逆向工程畢業(yè)設(shè)計開題報告 畢業(yè)論文開題報告

題 目 某典型零件的逆向工程與注塑模設(shè)計

學(xué)生姓名學(xué)號 所在院(系)專業(yè)班級 指導(dǎo)教師

2013 年 3月 5 日篇三：逆向工程的畢業(yè)設(shè)計 目錄 畢業(yè)設(shè)計.......................................................................................................錯誤！未定義書簽。0 摘要...........................................................................................................................................1 1 逆向工程..................................................................................................................................2 1.1 定義..........................................................................................................................................2 1.2 逆向工程的研究與發(fā)展.........................................................................................................3 1.3 逆向工程系統(tǒng)..........................................................................................................................4 1.4 逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)..............................................................................................................4 1.5 逆向工程與正向工程的區(qū)別.................................................................................................6 1.6 逆向工程的應(yīng)用......................................................................................................................7 2 maxscan激光掃描儀................................................................................................................8 3 geomagic studio.....................................................................................................................10 4 imageware...............................................................................................................................13 5 其它.........................................................................................................................................14 6 后記.........................................................................................................................................14 0 摘要

隨著中國加入wto，經(jīng)濟迅速發(fā)展，改革開放不斷深入，工業(yè)發(fā)展越來越快，就要求我們能夠快速制造，提高生產(chǎn)力，從而降低成本，基于maxscan逆向工程就是在這個大背景下迅速發(fā)展起來的，它是通過掃描小物體，獲取點云數(shù)據(jù)，再通過一些軟件處理，得到我們想要的東西。

逆向工程，也有稱逆向技術(shù)，是通過對某種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能、運作進(jìn)行分析、分解、研究后，制作出功能相近，但又不完全一樣的產(chǎn)品過程。逆向工程可能會被誤認(rèn)為是對知識產(chǎn)權(quán)的嚴(yán)重侵害，但是在實際應(yīng)用上，反而可能會保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)所有者。例如在積體電路領(lǐng)域，如果懷疑某公司侵犯知識產(chǎn)權(quán)，可以用逆向工程技術(shù)來尋找證據(jù)。1逆向工程

1.1 定義 逆向工程（又名反向工程，reverse engineering-re）是對產(chǎn)品設(shè)計過程的一種 描述。在2007年初，我國相關(guān)的法律為逆向工程正名，承認(rèn)了逆向技術(shù)用于學(xué)習(xí)研究的合法性。在工程技術(shù)人員的一般概念中，產(chǎn)品設(shè)計過程是一個從設(shè)計到產(chǎn)品的過程，即設(shè)計人員首先在大腦中構(gòu)思產(chǎn)品的外形、性能和大致的技術(shù)參數(shù)等，然后在詳細(xì)設(shè)計階段完成各類數(shù)據(jù)模型，最終將這個模型轉(zhuǎn)入到研發(fā)流程中，完成產(chǎn)品的整個設(shè)計研發(fā)周期。這樣的產(chǎn)品設(shè)計過程我們稱為“正向設(shè)計”過程。逆向工程產(chǎn)品設(shè)計可以認(rèn)為是一個從產(chǎn)品到設(shè)計的過程。簡單地說，逆向工程產(chǎn)品設(shè)計就是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品，反向推出產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)（包括各類設(shè)計圖或數(shù)據(jù)模型）的過程。從這個意義上說，逆向工程在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用已經(jīng)很久了。比如早期的船舶工業(yè)中常用的船體放樣設(shè)計就是逆向工程的很好實例。隨著計算機技術(shù)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，特別是軟件開發(fā)技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于某個軟件，以反匯編閱讀源碼的方式去推斷其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計信息成為軟件逆向工程技術(shù)關(guān)注的主要對象。軟件逆向技術(shù)的目的是用來研究和學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，特別是當(dāng)手里沒有合適的文檔資料，而你又很需要實現(xiàn)某個軟件的功能的時候。也正因為這樣，很多軟件為了壟斷技術(shù)，在軟件安裝之前，要求用戶同意不去逆向研究。逆向工程的實施過程是多領(lǐng)域、多學(xué)科的協(xié)同過程。軟件的逆向工程可以用多種方法實現(xiàn)，主要的三類軟件逆向工程是：通過觀察信 息交換進(jìn)行分析。主要流行于對協(xié)議做逆向工程，它使用總線分析器和數(shù)據(jù)包嗅探器，例如，為了訪問一個總線連接或一個計算機網(wǎng)絡(luò)連接并揭示其上的通信數(shù)據(jù)就可以使用這種方法。通過分析總線或網(wǎng)絡(luò)的活動，做出一個獨立的實現(xiàn)用以模擬那些活動。此法對設(shè)備驅(qū)動的逆向工程特別有用。在進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的逆向工程時，廠商特意引進(jìn)的工具有時能產(chǎn)生極大的促進(jìn)作用，例如jtag端口或其他的調(diào)試法。在microsoft windows中，底層的調(diào)試器很受歡迎，例如softice。使用反匯編器進(jìn)行反匯編。僅借助機器碼助記符讀取和理解已經(jīng)被編譯成原始機器碼的程序。此法對任何計算機程序都有效，但是相當(dāng)耗時，特別是對于不熟悉機器碼的人。interactive disassembler是一個很受歡迎的反匯編工具。使用反編譯器進(jìn)行反編譯。對只有機器碼或字節(jié)碼形式的程序，重建高級語言形式的源代碼。這種方法得到的源代碼結(jié)果不是唯一的。

1.2 逆向工程的研究與發(fā)展1980年始?xì)W美國家許多學(xué)校及工業(yè)界開始注意逆向工程這塊領(lǐng)域。1990年初期包括臺灣在內(nèi)，各國學(xué)術(shù)界團(tuán)隊大量投入逆向工程的研究并發(fā)表成果。逆向工程的硬件最早是運用仿制加工設(shè)備，制作出來的成品品質(zhì)粗糙。后來有接觸式掃瞄設(shè)備，運用探針接觸工件取得產(chǎn)品外型。再來進(jìn)一步開發(fā)非接觸式設(shè)備，運用照相或激光技術(shù)，計算光線反射回來的時間取得距離。

逆向工程軟件部分品牌包括surfacer(imageware)、icem、copycad、rapid form等。逆向軟件的演進(jìn)約略可區(qū)分為三個階段。十一年前在逆向工程上，只能運用catia等cad/cam高階曲面系統(tǒng)。市場后來發(fā)展出兩套主流產(chǎn)品約在七、八年前技術(shù)成熟，廣為業(yè)界引用。到最近四年來，發(fā)展出不同以往的逆向工程數(shù)學(xué)邏輯運算，速度快。逆向工程在臺灣的發(fā)展軌跡持續(xù)在進(jìn)行，工研院曾寫過一套逆向工程軟件，學(xué)術(shù)界不少研究團(tuán)隊也將逆向工程領(lǐng)域作為研究主題，開發(fā)出具不同功能的系統(tǒng)軟件，但是最后這些軟件都沒有真正落實到產(chǎn)業(yè)界應(yīng)用。工研院的團(tuán)隊后來也結(jié)束逆向工程研究，轉(zhuǎn)而開發(fā)其它主題。原有的研發(fā)成果后繼無人，殊為可惜。1998年，newpower啟動了逆向工程的一些項目，要求是把客戶的現(xiàn)有源代碼轉(zhuǎn)變成設(shè)計，如果需要的話，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品需求規(guī)約。這恰恰與類似于v模型的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)過程模型相逆。這樣一來，客戶就可以容易地維護(hù)他們的產(chǎn)品（需求，設(shè)計，源代碼等等），而不需要想以前那樣，每次改動產(chǎn)品都需要直接修改源代碼。

是指從實物上采集大量的三維坐標(biāo)點，并由此建立該物體的幾何模型，進(jìn)而開發(fā)出同類產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)。逆向工程與一般的設(shè)計制造過程相反，是先有實物后有模型。仿形加工就是一種典型的逆向工程應(yīng)用。目前，逆向工程，逆向工程的應(yīng)用已從單純的技巧性手工操作，發(fā)展到采用先進(jìn)的計算機及測量設(shè)備，進(jìn)行設(shè)計、分析、制造等活動，如獲取修模后的模具形狀、分析實物模型、基于現(xiàn)有產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計、快速仿形制造等。通俗說，從某種意義上說，逆向工程就是仿造。這里的前提是默認(rèn)我們傳統(tǒng)的設(shè)計制造為“正向工程（當(dāng)然，沒有這種說法）”。

軟件的逆向工程是分析程序，力圖在比源代碼更高抽象層次上建立程序的表示過程，逆向工程是設(shè)計的恢復(fù)過程。逆向工程工具可以從已存在的程序中抽取數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計信息。

1.3 逆向工程系統(tǒng) 目前研究或應(yīng)用中的系統(tǒng)可分以下幾類：

(1)針對具體應(yīng)用開發(fā)的系統(tǒng)開發(fā)了一種針對機械零件識別的逆向工程系統(tǒng)，此系統(tǒng)只能識別由平面組成的零件。開發(fā)了基于微機的逆向工程系統(tǒng)主要用于仿制空軍部門淘汰的零件。(2)專用曲面擬合軟件系統(tǒng)曲面擬合是逆向工程的關(guān)鍵過程，開發(fā)了擬合3d激光掃描數(shù)據(jù)的軟件包，數(shù)據(jù)點被交互的劃分區(qū)域，擬合曲面輸入通用cad系統(tǒng)進(jìn)行相交、延伸、過渡、建立完整的cad模型。此系統(tǒng)只處理標(biāo)準(zhǔn)的二次曲面。

(3)與商用cad系統(tǒng)的結(jié)合有些系統(tǒng)直接把數(shù)字化系統(tǒng)與商用cad系統(tǒng)結(jié)合，kwok開發(fā)的系統(tǒng)將cmm與autocad結(jié)合起來，每測一個點的坐標(biāo)，自動轉(zhuǎn)化為iges格式，系統(tǒng)具有實時可視化功能。

(4)測量與擬合的集成

以上系統(tǒng)中數(shù)字化與曲面擬合是兩個分離的過程，為了提高測量精度，用擬合結(jié)果指導(dǎo)測量，減少測量數(shù)據(jù)，出現(xiàn)了測量與擬合的集成系統(tǒng)。liang-chia提出的集成系統(tǒng)，首先由用戶交互地劃分測量邊界，每個面片的測量中實時進(jìn)行b2樣條曲面擬合，用擬合結(jié)果進(jìn)行下一個測量點的位置預(yù)測，用實測值與預(yù)測值的誤差控制測量精度和擬合精度。(5)與快速原形制造的結(jié)合

縮短產(chǎn)品制造的周期是逆向工程的目的之一，近年來出現(xiàn)了數(shù)字化系統(tǒng)直接用子制造的逆向工程與快速制造的集成系統(tǒng)，jones c開發(fā)了由激光掃描結(jié)果產(chǎn)生螺旋線數(shù)控加工路徑的系統(tǒng)。

1.4 逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)

當(dāng)前使用的逆向工程系統(tǒng)存在以下不足之處：

(1)大多數(shù)系統(tǒng)是針對具體的應(yīng)用而開發(fā)，數(shù)據(jù)處理往往針對特定的測量設(shè)備、測量對象，通用性差。

(2)曲面擬合系統(tǒng)大多是對于代數(shù)二次曲面，對自由曲面，特別是由大數(shù)據(jù)量散亂點擬合自由曲面，系統(tǒng)一般沒有此功能

(3)數(shù)據(jù)區(qū)域分割往往要交互操作，降低了cad建模的速度，自動化程度低；(4)系統(tǒng)集成化程度低，有些系統(tǒng)只側(cè)重與曲面的擬合，有些系統(tǒng)只側(cè)重于與特定制造技術(shù)的結(jié)合，系統(tǒng)只包含簡單幾何數(shù)據(jù)，不符合現(xiàn)代設(shè)計制造的并行思想。幾何建模是逆向工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時也是影響逆向工程速度的瓶頸問題，因此，提高逆向工程幾何建模的自動化程度和通用性是目前逆向工程研究的一個重點方向。作者提出了一種逆向工程幾何建模自動化系統(tǒng)，具有體現(xiàn)設(shè)計意圖的特征建模的特點，數(shù)據(jù)點的組織方式不限，輸出的b-rep模型與現(xiàn)有商用cad系統(tǒng)完全兼容。系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于特征的自動提取、組合自由曲面的光滑連接。

提高系統(tǒng)的集成性，有些情況cad 模型并不是必需的，或者為了最快的制造產(chǎn)品，需要數(shù)字化系統(tǒng)與cmm 的直接結(jié)合；另外，有些產(chǎn)品(例如注塑模、注塑件的設(shè)計)需要多次進(jìn)行cae 分析，由數(shù)據(jù)點直接產(chǎn)生cae 模型，可極大地提高產(chǎn)品的設(shè)計、分析過程，在上一節(jié)已有一些集成系統(tǒng)的應(yīng)用實例，大多是根據(jù)具體情況的部分集成，邢淵提出了完整的逆向工程集成系統(tǒng)框架，具有cad、cae、cam 多個數(shù)據(jù)接口，采用了面向?qū)ο蟮募煞椒?。關(guān)鍵技術(shù)是通用、開放的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。

三坐標(biāo)測量可分為接觸式測量和非接觸式測量兩大類。接觸式測量方法通過傳感測量頭與樣件的接觸而記錄樣件表面的坐標(biāo)位置，可以細(xì)分為點觸發(fā)式和連續(xù)式數(shù)據(jù)采集方法。對于航空航天、汽車等行業(yè)，大型樣件的測量一般可以選用接觸式測量，以滿足精度要求。因為，接觸式測量中的點觸發(fā)式測量可以通過人為規(guī)劃，使得在大曲率或曲率變化劇烈的區(qū)域獲得較多的測量點，而在相對平坦的區(qū)域則可以測量較少的點。結(jié)合造型方法，人工對被測物體進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃，測量對物體形狀起關(guān)鍵作用的特征線和曲線網(wǎng)格，數(shù)據(jù)點可以根據(jù)需要組織成模型重建軟件所需要的形式，然后根據(jù)特征線及曲線網(wǎng)格重建物體的cad模型，減少了數(shù)據(jù)處理的難度和工作量。其唯一的缺點是測量效率較低。

非接觸式測量方法主要是基于光學(xué)、聲學(xué)、磁學(xué)等領(lǐng)域中的基本原理，將一定的物理模擬量通過適當(dāng)?shù)乃惴ㄞD(zhuǎn)化為樣件表面的坐標(biāo)點。例如：聲納測量儀利用聲音遇到被測物體產(chǎn)生回聲的時間計算點與聲源間的距離；激光測距法是將激光束的飛行時間轉(zhuǎn)化為被測點與參考平面間的距離。非接觸式測量使測量效率得到了極大提高，某些光學(xué)測量機可以在數(shù)秒鐘內(nèi)得到幾十萬個數(shù)據(jù)點，因而在測量過程中可以大大減少人工測量規(guī)劃，在整個樣件表面快速采集大量的密集點集。由于操作簡便，以激光測距法為代表的非接觸式測量技術(shù)近兩年來，發(fā)展迅速，應(yīng)用普及面越來越廣。不過，非接觸測量獲得的海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量非常龐大，常有幾十萬、上百萬，甚至更多。必須配合較強功能的逆向軟件和高性能的計算機設(shè)備，才能順利使用。不過，將五年來，按照摩爾定律，計算機硬件的性能迅速提高，軟件技術(shù)也今非昔比，基于光學(xué)的非接觸式測量方法和三坐標(biāo)測量設(shè)備在逆向工程中得到了更為廣泛的應(yīng)用。在工程技術(shù)人員的一般概念中，產(chǎn)品設(shè)計過程是一個從設(shè)計到產(chǎn)品的過程，即設(shè)計人員首先在大腦中構(gòu)思產(chǎn)品的外形、性能和大致的技術(shù)參數(shù)等，然后在詳細(xì)設(shè)計階段完成各類數(shù)據(jù)模型，最終將這個模型轉(zhuǎn)入到研發(fā)流程中，完成產(chǎn)品的整個設(shè)計研發(fā)周期。這樣的產(chǎn)品設(shè)計過程我們稱為“正向設(shè)計”過程。逆向工程產(chǎn)品設(shè)計可以認(rèn)為是一個從產(chǎn)品到設(shè)計的過程。簡單地說，逆向工程產(chǎn)品設(shè)計就是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)

第二篇：逆向工程實習(xí)報告

逆向工程實習(xí)報告

M0811 高略群

通過這一星期的逆向工程實習(xí)，本人對逆向工程有了初步的了解。

逆向工程（Reverse Engineering，RE）是對產(chǎn)品設(shè)計過程的一種描述。在工程技術(shù)人員的一般概念中，產(chǎn)品設(shè)計過程是一個從無到有的過程：設(shè)計人員首先構(gòu)思產(chǎn)品的外形、性能和大致的技術(shù)參數(shù)等，然后利用CAD技術(shù)建立產(chǎn)品的三維數(shù)字化模型，最終將這個模型轉(zhuǎn)入制造流程，完成產(chǎn)品的整個設(shè)計制造周期。這樣的產(chǎn)品設(shè)計過程我們可以稱之為“正向設(shè)計”。逆向工程則是一個“從有到無”的過程。簡單地說，逆向工程就是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品模型，反向推出產(chǎn)品的設(shè)計數(shù)據(jù)（包括設(shè)計圖紙或數(shù)字模型）的過程。

隨著計算機技術(shù)在制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，特別是數(shù)字化測量技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于測量數(shù)據(jù)的產(chǎn)品造型技術(shù)成為逆向工程技術(shù)關(guān)注的主要對象。通過數(shù)字化測量設(shè)備（如坐標(biāo)測量機、激光測量設(shè)備等）獲取的物體表面的空間數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過逆向工程技術(shù)的處理才能獲得產(chǎn)品的數(shù)字模型，進(jìn)而輸送到CAM系統(tǒng)完成產(chǎn)品的制造。因此，逆向工程技術(shù)可以認(rèn)為是“將產(chǎn)品樣件轉(zhuǎn)化為CAD模型的相關(guān)數(shù)字化技術(shù)和幾何模型重建技術(shù)”的總稱。

逆向工程的實施過程是多領(lǐng)域、多學(xué)科的協(xié)同過程。從圖1中我們可以看出，逆向工程的整個實施過程包括了測量數(shù)據(jù)的采集/處理、CAD/CAM系統(tǒng)處理和融入產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的過程。因此，逆向工程是一個多領(lǐng)域、多學(xué)科的系統(tǒng)工程，其實施需要人員和技術(shù)的高度協(xié)同、融合。

逆向工程在CAD/CAM體系中的應(yīng)用：逆向工程技術(shù)并不是孤立的，它和測量技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)有著千絲萬縷的聯(lián)系。從理論角度分析，逆向工程技術(shù)能按照產(chǎn)品的測量數(shù)據(jù)建立與現(xiàn)有CAD/CAM系統(tǒng)完全兼容的數(shù)字模型，這是逆向工程技術(shù)的最終目標(biāo)。但憑借目前人們所掌握的技術(shù)，包括工程上的和理論上的（如曲面建模理論），尚無法滿足這種要求。特別是針對目前比較流行的大規(guī)?！包c云”數(shù)據(jù)建模，更是遠(yuǎn)沒有達(dá)到直接在CAD系統(tǒng)中應(yīng)用的程度?！包c云”數(shù)據(jù)的采集有兩種方法：一種是使用三坐標(biāo)測量機對零件表面進(jìn)行探測，另一種是使用激光掃描儀對零件表面進(jìn)行掃描。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過CAD/CAM軟件處理后，可以獲得零件的數(shù)字化模型和用于加工的CNC程序。圖2所示為使用激光掃描儀測量的摩托車發(fā)動機砂型排氣道點云圖。在實際工作中，先采用LACUS150B激光掃描儀采集上百萬個點數(shù)據(jù)，形成摩托車發(fā)動機砂型排氣道外形輪廓，再用Surfacer逆向軟件進(jìn)行由點到面的處理，圖3為用Surfacer軟件生成的摩托車發(fā)動機砂型排氣道曲面幾何形狀。數(shù)據(jù)采集完成后，用戶可利用CAD軟件加快逆向工程的處理過程。在理想情況下，CAD軟件可用于： 1.以任何格式輸入虛擬的幾何尺寸數(shù)據(jù)； 2.處理采集到的點數(shù)據(jù)，有時甚至需要處理數(shù)億個點數(shù)據(jù)序列；3.通過修改和分析，處理產(chǎn)生的輪廓曲面； 4.將幾何形狀輸出到下一級處理過程中； 5.分析幾何形狀，估算整體形狀與樣品的差異。最重要的是，軟件能夠允許用戶以三維透視圖的方式顯示工件，它完整地定義了工件的形狀，不再需要多個視角的投影圖，設(shè)計者可直接對曲面輪廓進(jìn)行再加工，而加工工人可以利用電子模型加工工件。后處理軟件通過以下方式縮短逆向工程的時間： 1.通過平滑連續(xù)的曲線網(wǎng)絡(luò)提高曲面的質(zhì)量； 2.省去了準(zhǔn)備加工文件的時間 3.不需要原型； 3.運用各種分析工具提高產(chǎn)品質(zhì)量?？梢?，利用激光掃描儀掃描樣品采集點數(shù)據(jù)，再應(yīng)用Surfacer軟件生成高質(zhì)量曲面，相比直接在CAD系統(tǒng)中進(jìn)行曲面造型，能節(jié)省數(shù)周的開發(fā)時間。另外，利用激光掃描儀采集的幾何數(shù)據(jù)能生成符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式的文件，如IGES、VDA-FS、ISOG代碼、DXF和規(guī)定的ASCII、CAD/CAM格式，分析軟件包至少能支持其中的一種格式。制造加工刀具

并對其進(jìn)行檢驗是既耗時又費錢的過程。Surfacer軟件能對各種復(fù)雜形狀的樣品進(jìn)行快速完整的檢驗，從而使這一關(guān)鍵處理過程流水線化。用戶能夠參考三維模型精確地調(diào)整掃描數(shù)據(jù)以便評估樣品和所需加工工件之間的差別，并計算相關(guān)變量，用彩色圖表的形式加以顯示，從而為幾何尺寸校驗作出清晰完整的說明。Surfacer軟件的快速原型模塊（RPM）能夠快速利用數(shù)字化數(shù)據(jù)或利用其他系統(tǒng)的曲面幾何形狀生成原形，從而縮短了實際原型的數(shù)字化周期，新的RPM快速工具大幅度地提高了快速原型技術(shù)的水平。因此筆者認(rèn)為，逆向工程技術(shù)與CAD/CAM系統(tǒng)是相輔相成的。現(xiàn)有CAD/CAM系統(tǒng)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，無論從理論還是實際應(yīng)用上都已經(jīng)十分成熟，在這種情況下，現(xiàn)有CAD/CAM系統(tǒng)不會也不能為了滿足逆向工程建模的特殊要求從系統(tǒng)底層結(jié)構(gòu)上進(jìn)行變更。另一方面，逆向工程技術(shù)中用到的大量建模方法完全可以借鑒現(xiàn)有CAD/CAM系統(tǒng)，不需要另外搭建新的平臺。圖4所示為用Solidworks三維軟件生成的摩托車發(fā)動機砂型進(jìn)排氣道實體?；谶@種分析，我們認(rèn)為逆向工程技術(shù)在整個制造體系鏈中處于一個從屬、輔助建模的地位，它可以利用現(xiàn)有CAD/CAM系統(tǒng)，幫助其實現(xiàn)自身無法完成的工作。有了這種認(rèn)識，我們就可以明白為什么逆向工程技術(shù)（包括相應(yīng)的軟件）始終不是市場上的主流，而大多數(shù)CAD/CAM系統(tǒng)又均包含了逆向工程模塊或第三方軟件包這樣一種情況。

逆向工程技術(shù)在產(chǎn)品研究開發(fā)中是一項開拓性、實用性和綜合性很強的技術(shù)。利用光學(xué)掃描儀作為獲取空間三維數(shù)據(jù)的手段，用逆向工程軟件Imageware對獲取的點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其難點為曲線的構(gòu)建、檢測和修改。而只有滿足曲線光順，曲面才能光順。曲面與點云的吻合精度主要靠關(guān)鍵特征線的提取和構(gòu)建精度來保證。

采用逆向工程技術(shù)，不僅能夠得到實物的精確數(shù)字模型和復(fù)制品，而且還可以進(jìn)一步修改并生成新的數(shù)學(xué)模型和產(chǎn)品工程圖，從而使產(chǎn)品的消化吸收和二次開發(fā)工作準(zhǔn)確快捷。不但縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，而且提高了產(chǎn)品創(chuàng)新的成功率。

第三篇：逆向工程作用與缺點、改進(jìn)

《逆向工程技術(shù)》

課程大作業(yè)

學(xué) 校：

系 別：

姓 名：

班 級：

學(xué) 號：

作業(yè)題目：RE技術(shù)對模具設(shè)計制造有何幫助？你認(rèn)為RE技術(shù)尚存在 哪些不足，為什么？要求：

1、全文不少于2000字；

2、觀

點要明確，論據(jù)應(yīng)充分。

模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，模具工業(yè)的發(fā)展水平標(biāo)志著一個國家的工業(yè)水平和產(chǎn)品的開發(fā)能力。無論是在汽車工業(yè)中新車型的開發(fā)與批量生產(chǎn)，還是機電及家電和輕工業(yè)產(chǎn)品等都與模具制造技術(shù)息息相關(guān)。隨著儀器、儀表、家用電器、交通、通信和輕工業(yè)產(chǎn)品等行業(yè)的飛速發(fā)展，模具工業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)超過機床行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計在2000年，工業(yè)品零件粗加工類的75%、精加工類的50%都使用成型模具。

模具設(shè)計不同于傳統(tǒng)的機械設(shè)計，有其專業(yè)化的特殊要求，主要體現(xiàn)在：

1、模具是用于批量生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)備，零件的復(fù)雜性分為形體復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。模具主要用于形體復(fù)雜零件的加工；

2、用模具生產(chǎn)的產(chǎn)品一般為最終產(chǎn)品，因此模具的幾何設(shè)計必須能夠完成零件的所有細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的描述，甚至包括產(chǎn)品的浮雕等表面細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的造型設(shè)計；

3、模具型腔結(jié)構(gòu)必須有模有角及必要的圓弧過渡，以滿足生產(chǎn)工藝的要求，而一般的機械設(shè)計不考慮這些問題；

4、模具工業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)化程度很高；

5、模具具有品種多，數(shù)量大，更新?lián)Q代快，單件生產(chǎn)等特點。

因此如何快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行模具設(shè)計和制造變得越來越重要。

基于逆向工程技術(shù)（RE）的模具制造技術(shù)有兩種:一是RE+RP(快速原型);二是RE技術(shù)和CAD/CAM的結(jié)合?；谀嫦蚬こ痰哪＞咧圃斓牡腃AD模型是來自實物或樣件模型，通過數(shù)字化掃描和三維重建獲得。實際上對于具有復(fù)雜外形的快速模具制造，由于很難或根本就無法建立其CAD模型，這給RP的數(shù)據(jù)來源帶來不小的限制，也正好與善于制造復(fù)雜三維形體的的優(yōu)勢相矛盾。利用逆向工程技術(shù)則可以解決這個問題，它能根據(jù)多種數(shù)據(jù)來源（三維測量、圖像、CT等）重構(gòu)出事務(wù)的CAD模型，然后轉(zhuǎn)換成STL文件和NC代碼。對簡單零件，在完全仿制的情況下，也可以不建立CAD模型，由測量數(shù)據(jù)直接生成STL文件和NC代碼。

下圖為兩種方法的加工流程：

逆向工程模具制造流程

首先是逆向工程中與模具CAD/CAM技術(shù)的結(jié)合。在CAD階段，設(shè)計者完成模具及模架結(jié)構(gòu)的三維實體設(shè)計（造型），生成零件的凸模、凹模、上下模座等。根據(jù)需要，可通過三維轉(zhuǎn)二維功能，繪制出模具零件圖和裝配圖。CAE主要對模具的制造過程進(jìn)行模擬，如對注塑產(chǎn)品進(jìn)行注射流動、保壓模擬、冷卻過程分析和力學(xué)分析等。

模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。

據(jù)美國科學(xué)研究院工程技術(shù)系統(tǒng)委員會測算，CAD/CAM應(yīng)用所得的效益為：降低工程技術(shù)成本13%~30%，減少產(chǎn)品從設(shè)計到投產(chǎn)的時間30%~60%，提高產(chǎn)品質(zhì)量5~15倍，增加分析問題的廣度和深度的能力3~35倍，增加投入設(shè)備的利用率30%~60%，降低人工成本5%~20%等。全世界CAD系統(tǒng)的銷售額正以15%的速度遞增，CAD/CAM技術(shù)在機械、電子、輕工、航天等領(lǐng)域的應(yīng)用日益普遍。

模具CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用價值。

模具CAD/CAM系統(tǒng)的應(yīng)用從根本上改變了傳統(tǒng)的模具生產(chǎn)方式及流程。它以計算機軟件的形式提供了一種有效的輔助工具，使用戶能借助于計算機對產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、加工乃至成本等進(jìn)行設(shè)計并反復(fù)的修改，直至獲得最優(yōu)的結(jié)果。

采用幾何造型技術(shù)，產(chǎn)品一般不必進(jìn)行原型試驗，其形狀能逼真地顯示在計算機的屏幕上，借助于彈性有限元軟件，可以對產(chǎn)品的力學(xué)與機械性能進(jìn)行預(yù)測。采用模具CAD軟件，自動繪圖能夠取代人工繪圖，自動檢索能夠取代查閱手冊，快速分析能夠取代手工計算。模具的設(shè)計師們可以從繁重的繪圖和計算中解放出來，集中精力從事諸如方案的構(gòu)思和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等創(chuàng)造性的工作。

在模具圖下達(dá)生產(chǎn)車間之前，利用計算機分析軟件，可以預(yù)測成型工藝及模具有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)的正確性與合理性，避免傳統(tǒng)模具生產(chǎn)中需要的“反復(fù)試?！?，提高效率。例如，可以采用塑料注射成形流動分析軟件，考察塑料熔體在模具腔內(nèi)的流動過程，以此改進(jìn)流道與澆口的設(shè)計，提高試模的成功率。借助于CAM軟件，模具型腔的幾何參數(shù)能交互地轉(zhuǎn)換為機床刀具的曲面運動軌跡，進(jìn)而生成數(shù)控加工指令，這樣就可省去木模制作工序，提高模具型腔表面的加工精度和效率。

使用CAD/CAM系統(tǒng)后，每一種模具設(shè)計圖紙、NC數(shù)據(jù)、設(shè)計數(shù)據(jù)等均可自動存儲起來。如在進(jìn)行類似模具的設(shè)計與制作時，可使用過去的數(shù)據(jù)，既可以積蓄和檢索模具設(shè)計和制作的經(jīng)驗，大幅度地縮短設(shè)計制作周期，降低生產(chǎn)成本，并能大幅度地提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

其次是逆向工程中與快速模具制造技術(shù)的結(jié)合。

一般產(chǎn)品從設(shè)計到模具驗收需要一段相當(dāng)長的時間，通常模具完成后都要對模具進(jìn)行修改，而且修模時間要占整個制作時間的20%~30%，使模具的制造周期加長，成本增大，一套簡單的塑料模具的價值也在10萬元以上。

對于小批量生產(chǎn)，模具的費用占有很大比重。因此，短工期和小批量的零件制造的最好方法就是用與逆向工程結(jié)合的快速原型制造模具，它能在幾天之內(nèi)完成非常復(fù)雜的的零部件模具的制造，而且月復(fù)雜的零件越能顯示其優(yōu)越性。

逆向工程技術(shù)利用原型直接作為氣化?；虼嫦?zāi)＿M(jìn)行熔模鑄造，可以簡化制模工序、節(jié)約制模時間。此外，也可以原型代替木模制造砂型，不僅可以降低制模成本，還可以提高模具的精度。更由于原型能夠采用較好的材料，其更好的力學(xué)性能使模具在受壓、受熱時不易翹曲和變形。

最后是當(dāng)前逆向工程技術(shù)（RE）存在下面的一些不足：

1、當(dāng)前使用的逆向工程系統(tǒng)方面存在以下不足之處：

(1)大多數(shù)系統(tǒng)是針對具體的應(yīng)用而開發(fā)，數(shù)據(jù)處理往往針對特定的測量設(shè)備、測量

對象，通用性差；

(2)曲面擬合系統(tǒng)大多是對于代數(shù)二次曲面，對自由曲面，特別是由大數(shù)據(jù)量散亂點

擬合自由曲面，系統(tǒng)一般沒有此功能；

(3)數(shù)據(jù)區(qū)域分割往往要交互操作，降低了CAD建模的速度，自動化程度低；

(4)系統(tǒng)集成化程度低，有些系統(tǒng)只側(cè)重與曲面的擬合，有些系統(tǒng)只側(cè)重于與特定制

造技術(shù)的結(jié)合，系統(tǒng)只包含簡單幾何數(shù)據(jù)，不符合現(xiàn)代設(shè)計制造的并行思想。

2、測量數(shù)據(jù)處理方面

數(shù)據(jù)處理是逆向工程的一項重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，它決定著后續(xù)的模型重建能否方

便、準(zhǔn)確地進(jìn)行。在對噪聲點和異常點的處理，以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行的平滑操作，判斷的依據(jù)要慎重選擇，因為處理不當(dāng)往往會造成特征信息的丟失。

3、模型重建技術(shù)方面

在實踐中，進(jìn)行模型重建時選擇哪種方法取決于測量數(shù)據(jù)的類型和模型幾何特

征以及曲面的復(fù)雜性。通過檢測測量點到曲面模型的距離來評價重建模型的精度是

一種簡單的方法，但這個評價指標(biāo)沒有包含測量誤差，是一種近似和權(quán)宜的方法。

4、基于特征約束的模型重建方面

對于具有規(guī)則幾何形狀的產(chǎn)品已不存在技術(shù)問題，但對于由曲面和復(fù)雜曲面組

成的具有復(fù)雜的集合外形的產(chǎn)品，如汽車、摩托車的外形覆蓋件，其特征和約束識

別仍有許多技術(shù)問題待解決。因此，對復(fù)雜曲面，基于集合特征及約束的建模技術(shù)

仍是一種不成熟技術(shù)。

5、創(chuàng)新方面

創(chuàng)新是一個國家技術(shù)進(jìn)步以及發(fā)展的靈魂，如果產(chǎn)品的設(shè)計制造技術(shù)永遠(yuǎn)停留

在模仿和復(fù)制上，產(chǎn)品將失去競爭力，探討在逆向工程中進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的方法，包括支持創(chuàng)新的模型組織和重建方法，提出基于模型幾何特征及約束重建模型，是

進(jìn)行模型再設(shè)計的基礎(chǔ)，二模型的參數(shù)化和變量化表示及造型是兩種可選的造型方

法，但仍存在一些技術(shù)難點有待研究解決。參考文獻(xiàn)：

（1）逆向工程技術(shù)綜合實踐/成思源主編.——北京：電子工業(yè)出版社，2010.10（2）逆向工程技術(shù)/金濤 童永光等主編.——北京：機械工業(yè)出版社，2003.8（3）逆向工程技術(shù)及其應(yīng)用/王宵主編——北京：化學(xué)工業(yè)出版社.教材出版中心，2004.9

第四篇：畢業(yè)設(shè)計總結(jié)模版

畢業(yè)設(shè)計總結(jié)

歷時十幾周的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。通過此次畢業(yè)設(shè)計，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認(rèn)識了將來液壓傳動系統(tǒng)的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了質(zhì)的飛躍。

本科畢業(yè)設(shè)計是我作為一名本科生完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，它既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實際操作應(yīng)用鑄就了一個良好開端，畢業(yè)設(shè)計是我對所學(xué)知識理論的檢驗與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)。

在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但當(dāng)耐心去做畢業(yè)設(shè)計時發(fā)現(xiàn)自己的想法是錯誤的。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識太理論化、太膚淺了，自己要學(xué)習(xí)的東西還很多。以前老是覺得自己什么東西都好像會，什么東西都好像懂，現(xiàn)在來看，真是大錯特錯了。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。

在此要感謝我們的指導(dǎo)老師李老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。

第五篇：畢業(yè)設(shè)計總結(jié)

畢業(yè)設(shè)計總結(jié)

在整個視頻制作過程中，我遇到了各種各樣的困難，后來一一克服后才發(fā)現(xiàn)這些困難其實都不算是障礙，這些只是你對各種軟件和工具的使用不夠熟練的原因。所以當(dāng)這個畢業(yè)設(shè)計完成后，我發(fā)現(xiàn)，我對這些原本以為已經(jīng)掌握的軟件和工具其實只是剛認(rèn)識而已，距離掌握它們和熟練使用還有很長的一段距離。但同時，在這個視頻的制作過程中，我使用了多個軟件，并且這使用這些軟件的時候，我也在驗證以前所學(xué)的知識。當(dāng)制作完成時，我也相當(dāng)于有學(xué)習(xí)了一次，讓我對這些軟件又有了一些新的認(rèn)識。

感謝：

畢業(yè)創(chuàng)作的順利完成，心里激動萬分，在制作的過程中通過同學(xué)、老師的提醒、指導(dǎo)和幫助，最終讓我順利完成這次的視頻短片。

在這里我要感謝陪伴我度過這幾年的老師、同學(xué)們。正是有了你們的陪伴，讓我這些年過的非?？鞓贰㈤_心。

如果沒有你們，我將失去多少快樂，失去多少朋友。感謝你們這些年給我?guī)淼臍g樂和幫助。