逆向工程技术及其应用第一章

1、浙江工业职业技术学院浙江工业职业技术学院 模具教研室模具教研室 逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论快速成型制造技术（快速成型制造技术（RP&M RP&M ）就是借助计算机、激光、精密传动和数控等现代手段，将计算机辅助设计（CAD)和计算机辅助制造(CAM）集成于一体，根据在计算机上构造的三维模型，能在很短时间内直接制造产品样品，无须传统的机械加工机床和模具。逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论层状物体制造技术层状物体制造技术（LOMLOM）选择性激光烧结技术选择性激光烧结技术（SLSSLS）光固化技术光固化技术（SLAS

2、LA）熔融沉积制造技术熔融沉积制造技术（FDMFDM）二、快速成型技术的分类及优越性二、快速成型技术的分类及优越性 按照使用的材料不同和零件的建造技术不同可分为多种工艺：按照使用的材料不同和零件的建造技术不同可分为多种工艺：逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论逆向工程系统逆向工程系统数字化及数据数字化及数据处理子系统处理子系统模型重构模型重构子系统子系统产品制造产品制造子系统子系统逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论本课程章节：本课程章节： 逆向工程测量系统逆向工程测量系统数据预处理数据预处理第四章第四章三维模型重建三维模型重建逆向工程常

3、用软件逆向工程常用软件绪论绪论快速成型技术快速成型技术逆向工程系统逆向工程系统绪论绪论逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论逆向工程的工作流程逆向工程的工作流程: :数据测量数据测量: :测量方法的分类测量方法的分类: :三坐标测量原理三坐标测量原理: :三坐标测量机的组成三坐标测量机的组成: :三坐标测量仪测量前的准备操作三坐标测量仪测量前的准备操作: :逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论TDVTDV扫描仪的基本组件扫描仪的基本组件: : 噪声点噪声点: :点云数据进行预处理的步骤点云数据进行预处理的步骤: :曲线拟合造型：曲线拟合造型

4、： ImagewareImageware软件包括以下几个模块：软件包括以下几个模块：逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论结构光法的基本原理结构光法的基本原理: :结构光法的优点和缺点结构光法的优点和缺点: : 3DSS3DSS三维扫描仪的功能三维扫描仪的功能: :3DSS3DSS三维扫描仪的系统三维扫描仪的系统: :快速成型技术：快速成型技术：快速成型技术的分类：快速成型技术的分类：逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论第二节第二节 逆向工程的定义逆向工程的定义 也称反求工程、反向工程，指对存在的实物模型和零件进行测量，根据测量结果重构CA

5、D模型的一个过程。该模型可以用于分析、修改、制造和检验等多种目的。逆向工程逆向工程( Reverse Engineering , RE )( Reverse Engineering , RE )第二节第二节 逆向工程的定义逆向工程的定义逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论逆向工程流程图逆向工程流程图实物或实物或模型模型数据数据测量测量点云数点云数据处理据处理CAD模模型重构型重构后续后续CAD/CAE/CAM/RP/RT操作操作产品产品逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论数据测量，即产品表面数字化，数据测量，即产品表面数字化，指通过特定的

6、测量设备和测量指通过特定的测量设备和测量方法，将物体的表面形状转换方法，将物体的表面形状转换成离散的几何点坐标数据，在成离散的几何点坐标数据，在此基础上，就可以进行复杂曲此基础上，就可以进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。面的建模、评价、改进和制造。 数据测量数据测量逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论实物数字化方法实物数字化方法接触式接触式非接触式非接触式触发式触发式连续式连续式光学式光学式非光学式非光学式三角形法三角形法结构光法结构光法激光干涉法激光干涉法计算机视觉法计算机视觉法 MRI测量法测量法 CT测量测量法法 超声波法超声波法 逐层切除测量法逐层切除测

7、量法逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论坐标测量原理坐标测量原理: : 将被测物体置于三坐标机的测量空间，可获得将被测物体置于三坐标机的测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算可求出被测对象的几何尺寸、形状坐标值，经计算可求出被测对象的几何尺寸、形状和位置。和位置。逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论 三坐标测量机可分为主机、测头、电气系统三三坐标测量机可分为主机、测头、电气系统三大部分大部分. 三坐标测量仪的测量前的准备：三坐标测量仪的测量前的准备：（1 1）

8、校准探针）校准探针（2 2）工件找正）工件找正逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论扫描仪的基本组件扫描仪的基本组件控制机柜控制机柜扫描头组件扫描头组件数控转台数控转台-旋转轴旋转轴R花岗岩花岗岩操作台操作台、Y、Z轴运动组件轴运动组件计算机控制系统计算机控制系统逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论点云预处理点云预处理需在对点云数据进行三维数模重建前，对需在对点云数据进行三维数模重建前，对点云进行的一些必要处理。点云进行的一些必要处理。 点云预处理点云预处理多视点云的对齐、拼合多视点云的对齐、拼合点云过滤点云过滤 数据精简数据精简点云分块点

9、云分块逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论 噪声点：噪声点： 由于测量过程中受到各种人为和随机由于测量过程中受到各种人为和随机因素的影响而产生的，影响后续的模因素的影响而产生的，影响后续的模型重建及生成的模型质量的点。型重建及生成的模型质量的点。 逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论曲线拟合造型：曲线拟合造型： 将数据点通过插值或逼近拟合成曲线，再将数据点通过插值或逼近拟合成曲线，再利用造型工具，完成曲面造型，再通过延利用造型工具，完成曲面造型，再通过延伸、剪裁和过渡等曲面编辑，得到完整的伸、剪裁和过渡等曲面编辑，得到完整的曲面模型。曲面

10、模型。数字化设备数字化设备 采集数据采集数据数据预处理数据预处理曲线拟合曲线拟合曲面片重建曲面片重建曲面模曲面模型型实体模实体模型型下游应用下游应用基于曲线的模型重构过程基于曲线的模型重构过程逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论结构光法的基本原理：结构光法的基本原理：把一定模式的光源（如光栅）投影把一定模式的光源（如光栅）投影到被测件表面，受被测物体表面高到被测件表面，受被测物体表面高度的限制，光栅影线发生变形。利度的限制，光栅影线发生变形。利用二个镜头获取不同角度的图像，用二个镜头获取不同角度的图像，通过解调变形光栅影线，就可以得通过解调变形光栅影线，就可以得到被测表面的整幅图像上像素的三到被测表面的整幅图像上像素的三维坐标。维坐标。逆向工程技术及其应用逆向工程技术及其应用-第一章第一章 绪论绪论3DSS功能：功能： 自动标定自动标定参考点参考点识别与测量识别与测量点云扫描点云扫描多幅扫多幅扫描拼合描拼合3DSS(Three Dimensional sensing