CATIA逆向设计基础培训-李永卫

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1、CATIA逆向设计基础培训李永卫2014.9.21、逆向工程技术概况1.1逆向工程定义1.2逆向工程应用1.3逆向工程系统框架组成2、CATIA逆向工程建模基本流程2.1CATIA逆向工程流程—几何形状造型点云2.2CATIA逆向工程流程—自由曲面造型点云2.3CATIA逆向工程的特点2.4CATIA用于逆向工程的主要模块功能简介2.4.1DSE数字编辑器模块2.4.2QSR（QuickSurfaceReconstruction快速曲面重构）模块2.4.3GSD（GenerativeShapeDesign通用曲面造型）模块3、逆向工程常

2、用软件4、逆向工程与产品创新附件：DSE(数字化外形编辑器)模块命令详解实例演示目录1.1逆向工程定义“逆向工程”（ReverseEngineering,RE）,也称反求工程、反向工程等，它起源于精密测量和质量检验。广义的逆向设计是消化、吸收先进技术的一系列工作方法的技术结合，是一门跨学科、跨专业的、复杂的系统工程。它包括影像逆向、软件逆向和实物逆向等三方面。目前，大多数关于逆向工程的研究主要集中在实物的逆向重构上，即产品实物的CAD模型重构和最终产品的制造，被称为“实物逆向工程”。这种从实物样件获取产品数学模型并制造得到新产品的相关技

3、术，已经成为CAD/CAM系统中的一个研究和应用热点，并发展成为一个相对独立的领域。在这一意义下，“实物逆向工程”可定义为：将实物转化为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称，是将已有产品和实物模型转化为工程设计模型和概念模型，在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造的过程。1.2逆向工程应用在产品造型日益多元化的今天，逆向工程已成为产品开发中不可或缺的一环，其应用范围包括：在对产品的美学有特别要求的领域，为方便评价其美学效果，设计师广泛利用油泥、黏土或木头进行快速且大量的模型制作，将所要表达的意向以实体的方

4、式展现出来，而不采用在计算机屏幕上显示缩小比例的物体投视图的方法。此时，如何根据造型师制作出来的模型快速简历三维CAD模型，就必须引入逆向工程的技术。当设计需要通过实验测试才能定性的工件模型时，通常采用逆向工程的方法，比如在航空航天、汽车工程等领域，为了满足产品对空气动力学的要求，首先要求在实体模型、缩小模型的基础上经过各种性能测试（如风洞试验等）建立符合要求的产品模型。此类产品通常是由复杂的自由曲面拼接而成的，最终确认的实验模型必须借助逆向工程，转换为产品的三维CAD模型及其模具。1.2逆向工程应用在没有设计图纸或者图纸设计不完整，以

5、及没有CAD模型的情况下，通过对原件原型进行测量，形成零件的设计图纸或CAD模型，并以此为依据生成数控加工的NC代码或快速原型加工所需的数据，复制一个相同的零件。在模具行业，经常需要反复修改原始设计的模具型面，也得到符合要求的模具。然而这些几何外形的改变却未曾反映在原始的CAD模型上。借助于逆向工程的功能和在设计制造中所扮演的角色，设计者现在可以建立或修改在制造过程中变更过的设计模型。很多物品很难用进本几何形状来表现与定义，例如流线型产品、艺术浮雕及不规则线条等，如果利用通用CAD软件，以正向设计的方式来重建这些物体的CAD模型，在功能

6、、速度和精度方面都将异常困难。在这种场合下，必须引入逆向工程，以加速产品设计，降低开发的难度。1.2逆向工程应用逆向工程在新产品开发、创新设计上同样具有相当高的应用价值。为了研究上的需求，许多大企业也会运用逆向工程协助产品研究。如韩国现代汽车在发展汽车工业制造技术全测试在内的各种测试研究，协助现代的汽车设计师了解日系车辆的设计意图。这是一个基于逆向工程的典型设计过程：利用逆向工程技术，可以直接在已有的国内外先进产品基础上，进行结构性能分析、设计模型重构、再设计优化与制造，吸收并改进国内外先进的产品和技术，极大的缩短产品开发周期，迅速占领

7、市场。逆向工程也广泛用于破损文物、艺术品的修复，活损坏零件的供应等。此时，不需要复制整个零件，只是借助逆向工程技术抽取原来零件的设计思想，用于指导新的设计。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，需要利用逆向工程技术建立人体的几何模型。在快速原型制造（RPM）中通过逆向工程，可以方便的对快速原型制造的原型产品进行快速、准确的测量。1.3逆向工程系统随着计算机技术的发展，逆向工程技术和先进制造技术的结合日趋紧密，如20世纪80年代初发展起来的快速原型技术、基于网络的异地设计及制造技术等，在产品设计和制造阶段都需要逆向工程

8、技术的支持。同时，逆向工程技术也和计算机辅助测量（CAT）、辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）以及计算机辅助工程分析（CAE）密切相关。逆向工程成功应用的关键不仅在于个计算机辅助子模块能够较好的独立完成