文档介绍：逆向工程
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[内容提要]
本章是对逆向工程的简介，包括逆向工程的定义、逆向工程的
应用和逆向工程中的关键技术等。
[学习重点]
● 了解逆向工程概念及其工艺流程
模具。若将最终符合要求的模具测量并反求出其CAD模型，在再次制造该模具
时就可运用这一模型生成加工程序，就可大大减少修模量，提高模具生产效
率，降低模具制造成本。
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(4)以已有产品为基准点进行设计已经成为当今的一条设计理念。目前，
我国在设计制造方面与发达国家还有一定的差距，利用逆向工程技术可以充
分吸收国外先进的设计制造成果，使我国的产品设计立于更高的起点，同时
加快某些产品的国产化速度。
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(5)艺术品、考古文物的复制。
兖州市鎏金银棺的保护工作
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(6)人体中的骨头、关节等的复制，假肢制造，以及特种服装、头盔的
制造要以使用者的身体为原始设计依据，此时，需首先建立人体的几何模型。
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(7)在RPM应用中，逆向工程的最主要表现为：通过逆向工程，可以方便
地对快速原型制造的原型产品进行快速、准确的测量，找出产品设计的不足，
进行重新设计，经过多次迭代可使产品完善。
(8)借助于层析X射线摄像法(CT技术)，逆向工程不仅可以产生物体的外
部形态，而且可以快速发现、度量和定位物体的内部缺陷，从而成为工业产
品无损探伤的重要手段。
除了以上提到的应用背景，在其他的应用背景上逆向工程技术也存在着
巨大的潜能。
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逆向工程中的关键技术
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1．三坐标测量数据处理
三坐标测量的技术要求可以用下面20个字来概括：数据整齐、方向合理、
分层分色、疏密有致、对称测半。在质量上要求信息充分，精度达标，适应
造型需要；在效率上要求满足造型需求，减少冗余数据。三坐标测量在功能
扩充上还有超大超长柔性工件测量及数据处理。
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一般来说，三维表面数据的采集方法可分为接触式数据采集和非接触式数
据采集两大类。
接触式有触发式和连续扫描式数据采集，还有基于磁场、超声波的数据采集
等。接触式的三坐标测量设备有三坐标测量划线机、三坐标测量机、机械手和
机械臂等
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非接触式主要有激光三角测量法、激光测距法、光干涉法、结构光学法、
图像分析法等。非接触式测量的三坐标测量设备有投影机、数码成像机、激
光扫描机等
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2．复杂曲面的造型
曲面构造是CAD逆向造型中的重要环节。在曲面构造中常常碰到一些十分
复杂的曲面，对这些复杂曲面进行造型就成为逆向工程中的一项关键技术。
在构造曲面时还要注意把握产品的特征，这也是至关重要的，只有做到
了这一点，才能保证构造出来的曲面符合要求，即曲面构造光顺，特征表达
清晰、准确、流畅。
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3．产品缺陷处理
在逆向造型时，碰到的产品经常存在这样或那样的缺陷，比如变形或要
进行误差修正。
碰到变形的产品时，在逆向造型时要尽量使其恢复到原来的样子。
误差修正属于测量缺陷的处理，由于测量的数据存在着明显的误差，在
逆向造型时，工程师们要根据自己逆向造型的经验对其进行误差修正。
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4．特殊的技巧
在逆向造型时还有其他一些比较常用的特殊技巧，如展开、抛物面计算、
特殊编程等。
5．高品质或A级曲面
高品质或者A级曲面在汽车、航空航天以及家用电器的设计中经常用到。
这类曲面要求相当高的光顺性。
A级曲面设计者所追求的经典数值是，，
°，曲率连续性根据情况而定。但是，A级曲面
设计的视觉效果要求与触觉效果一致。
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CAD模型重建
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CAD模型重建，即逆向造型，是根据坐标测量机得到的数据点实物对象
的模型。根据实物外形的数字化信息，可以将测量得到的数据点分成两类：
有序点和无序点(散乱点)。由不同的数据类型，形成了不同的模型重建技
术。
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目前较成熟的方法是通过重构外形曲面来实现实物