三维数字化建模与逆向工程

第1章 逆向工程CAD技术

第2章 逆向工程的测量技术

第3章 工业近景摄影测量技术

第4章 结构光扫描测量技术

第5章 点云处理关键技术

第6章 逆向工程软件简介

第7章 实例应用分析 2100433B

本课程主要讲解数字化建模的关键技术问题和逆向工程，其中，逆向工程涉及到产品设计意图和原理的反求、美学审视和外观反求、几何形状与结构反求、材料反求，制造工艺反求、管理反求，通过本课程的理论教学，力求为学生领悟与学会应用逆向软件来获取复杂曲面产品的三维数字模型，同时也为后续专业课程的学习以及从事实际工作打下良好的基础。

2014年12月22日，《机械产品逆向工程三维建模技术要求》发布。

2015年10月1日，《机械产品逆向工程三维建模技术要求》实施。

逆向工程（ Reverse Engineering ）是对产品设计过程的一种描述。在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程，即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后通过绘制图纸建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入到制造流程中，完成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们称为 “ 正向设计 ” 过程。逆向工程产品设计可以认为是一个 “ 从有到无 ” 的过程。简单地说，逆向工程产品设计就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。从这个意义上说，逆向工程在工业设计中的应用已经很久了。早期的船舶工业中常用的船体放样设计就是逆向工程的很好实例。随着计算机技术在制造领域的广泛应用，特别是数字化测量技术的迅猛发展，基于测量数据的产品造型技术成为逆向工程技术关注的主要对象。通过数字化测量设备（如坐标测量机、激光测量设备等）获取的物体表面的空间数据，需要利用逆向工程技术建立产品的三维模型，进而利用 CAM 系统完成产品的制造。因此，逆向工程技术可以认为是将产品样件转化为三维模型的相关数字化技术和几何建模技术的总称。逆向工程的实施过程是多领域、多学科的协同过程。2100433B

《逆向工程与产品创新案例研究》强调提取产品更全面的信息，包括几何信息、静态性能信息、动态性能信息、制造工艺信息、工作原理信息等，目的在于做到“知其所以然”，即提取产品背后的设计思想、制造方法，从对产品的消化吸收上升到自主创新。全书共分八章，内容包括逆向工程的内涵与外延、逆向工程与产品创新的关系、逆向工程面临的挑战、逆向工程的技术体系以及软硬件平台。涉及的案例有基于测量点云和IGES数据源几何模型重建的逆向工程解决方案、针对局部数据缺乏基于虚拟装配的模型重建方法、基于产品静态性能与动态性能反求的案例、面向快速制造的逆向工程案例以及面向产品创新设计的逆向工程案例，上述案例均在实践中得到应用。

《逆向工程与产品创新案例研究》涉及案例的研究对象主要包括铁路高速客车、重载货车以及其他相关行业引进消化吸收再创新中的典型零部件、机构装置等。书中案例为逆向工程从测量到建模、从几何信息到性能、从零件到装置、从设计到制造、从仿制到创新的多维度研究与应用实践提供了技术借鉴与解决方案。《逆向工程与产品创新案例研究》可作为高等院校机械工程专业研究生教学参考书，还可作为企业产品研发工程技术人员从事逆向工程设计的参考用书。