毕业论文-浅谈逆向工程cad技术

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1、浅谈逆向工程CAD技术机械0807赵尔康M201270589摘要：逆向工程(ReverseEngineering)是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维儿何建模方法重构实物的CAD模型，从而实现产品设计或制造的过程。逆向工程的实施需要逆向工程CAD软件的支撑，如GcoMagic,ImagcWarc等。逆向工程可应用于多个领域，如在齿科修复、汽车模具、叶轮测差等。关键词：逆向工程，CAD软件，建模重构，逆向工程应用一.逆向工程的概念逆向工程(ReverseEngineering,RE)是对产品设计过程的一种描述。在工程技术人员的一般概

2、念屮，产品设计过程是一个从无到冇的过程：及设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能、大致的技术参数等，然后通过图纸或CAD技术的帮助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去，完成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们可以称为“正向设计”过程(与“逆向工程”产品设计相对应)。逆向工程产品设计可以认为是一个“从冇到无”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，逆向工程这一概念在工业设计中使用已经很久了。早期的船舶工业屮常用的船体放样设计就是逆向工

3、程的很好实例。逆向工程经由量测设备量测工件成品,进而产生坐标点资料，再建立工程3D图档资料与原型(Prototype)的一种工程程序。3DCAD/CAM软件的兴起，让产业在设计、技术、制造速度上，提升了很多，跳脱以往21)工作图的思维模式，及制造上的盲点，但是在产品设计开发上仍有许多是正向设计所无法达成的。例如特殊造型，自由曲面造型等，以某些产品来说如汽车外观曲面、车灯FreeForm反射曲面或是造型设计师以手工制作的特殊造型，碍于CAD软件的限制，皆无法符合造型设计师的设计理念。或是原型设计完成后，需要完整复制外型成计算机资料。这时便需要以量测设备将外型

4、资料量测成为数位点资料，进行逆向工程建构。当然逆向工程并非万能的，由于现今量测设备与逆向工程专用软件的发展限制，也使得逆向工程在其运用上仍有一定的限制。要克服这些困难则须与传统的开发流程做一整合，截长补短俾能使产品获得良好的质量同时也能节省时间与成木，这才是我们所追求的。逆向工程所面临的限制，主耍是在于量测上与软件功能上之限制。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）获取的物体表而的空间数据，需要利用逆向工程CAD技术获得

5、产品的CAD数学模型，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与将产品样件转化为CAD模型的相关数字化技术和几何模型重建技术的总称。逆向工程的实施过程是多领域、多学科的协同过程。逆向工程的整个实施过程包括了从测量数据釆集、处理到常规CAD/CAM系统，最终与产品数据管理系统（PDM系统）融合的过程。因此，逆向工程是一个多领域、多学科的系统工程，逆向工程的实施需要人员和技术的高度协同和融合。二.逆向工程CAD软件逆向工程的实施需要逆向工程CAD软件的支撑。逆向工程CAD软件的主要作用是接收来自测量设备的产詁数据，通过一系列的编辑操作，得

6、到品质优良的曲线或曲面模型，并通过标准数据格式将这些曲线曲面数据输送到现有CAD/CAM系统屮，在这些系统屮完成最终的产品造型。由于无法完全满足用户对产品造型的需求，因此逆向工程CAD软件很难与现有主流CAD/CAM系统，如CATIA、UG、Pro/E等抗衡。很多逆向工程软件成为这些CAD/CAM系统的第三方软件。如UG采用ImageWare作为UG系列产品中完成逆向工程造型的软件，Pro/E采用ICEMSurf作为逆向工程模块的支撑软件。此外述冇一些独立的逆向工程软件，如GeoMagic等，这些软件一般具冇多元化的功能。如GeoMagic除了处理几何曲而

7、造型以外,还可以处理以CT、MRI数据畏代表的断层界面数据造型，从而使软件在医疗成像领域具有相当竞争力。另外一类逆向工程软件作为一个整体系列软件产品中的一部分，无论从数据模型还是几何引擎均与系列产品屮的其他组件保持一致，这样做的好处是逆向工程软件产生的模型可以直接进入CAD设计或加工模块中，实现了数据的无缝集成，这类软件的代表是DelCom公司的DelCopy软件。*GcoMagic美国RainDrop公司的逆向工程CAD软件，具冇丰富的数据处理手段，可以根据测量数据快速构造出多张连续的曲面模型。软件的应用领域包括了从工业设计到医疗仿真等诸多方面，用户包描

8、通用汽车、BMW等大制造商。*ImageWare作为UGNX中提供