第七章逆向工程技术

1、逆向工程(RE，Reverse Engineering)，又称反求技术或逆向设计，是将己有产品模型(实物模型)转化为工程设计模型和概念模型、并在此基础上解剖、深化和再创造的一系列分析方法和应用技术的组合，可有效改善技术水平，提高生产率，增强产品竞争力，是消化、吸收先进技术进而创造和开发各种新产品的重要手段。一、顺向工程传统工业产品开发均是按严谨的研究开发流程，从确定预期功能与规格目标开始，构思产品结构然后进行各个部件的设计、制造以及检验，再经过组装、整机检验、性能测试等程序完成整个开发过程，设计者拥有产品开发的完整技术档案，每个零部件都有原始设计图样，按确定的工艺文件加工，零件的尺寸精度要求合

2、格与否由产品检验报告记录分析。这种开发模式称为预定模式(Prescriptive Model)，此类开发工作称为顺向工程(Formad Engineering)或正向设计。 顺向工程开发流程图 顺向工程中产品造型设计加工流程图顺向工程的特征可归纳为： 功能导向(Functionallyoriented)、 对象导向 预定模式Prescriptive Model)、 系统开发(System to-be) 所属权系统(Legacy System)。逆向工程的四个核心步骤：l(1)零件原型的数字化 l(2)从测量数据中提取零件原型的几何特征 l(3)零件原型CAD模型的构建l(4)CAD模型的检验与

3、修正 逆向工程流程图逆向工程应用情况在缺少设计文档以及没有CAD模型的情况下，对零件原型进行测量，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，加工复制零件。设计需要通过实验测试才能定型的零件模型，通常采用逆向工程的方法。在美观设计特别重要的领域。 各类模具加工企业皆积极引入逆向技术.另一个重要的应用，如修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏零件等，此时不需要对整个零件原型进行复制，而是借助逆向工程技术抽取零件原型的设计思想，指导新的设计。这是由实物逆向推理出设计思想的一种渐近过程。逆向工程与传统设计制造过程的关系：逆向工程中按照现有的零件原型进行设计生产，零件具有的几何特征与技

4、术要求都包含在原型中，而传统的设计是根据零件最终所承担的功能以及各方面的影响因素进行从无到有的设计。因此，从概念设计出发到最终形成CAD模型的传统设计是一个确定的明晰过程，而通过对现有零件原型数字化后再形成CAD模型的逆向工程是一个推理、逼近的过程，具有功能导向描述模式(descriptive mode)、系统仿造(system as-is)以及非所属权系统(non-legacy system)等特性。逆向工程的两项关键技术:零件的数字化:通过特定的测量设备和测量方法获取零件表面离散点的几何坐标数据计算机辅助反向建模(CARM，Computer Aided Reverse Modeling)是通过对测量数据的处理提取建模所需的有效数据，对零件进行曲面和实体造型，以得到原型的CAD模型。逆向工程系统组成:测量探头测量机点数据处理软件CAD/CAM软件CAE软件数控机床快速原型机批量生产设备逆向工程的前处理点数据的测量技术。取得所需要的点数据，用于后续的数据建模。逆向工程的后处理：点数据处理曲线处理与分析曲面处理与分析快速成型技术：是采用软件离散材料堆积的原理，综合利用CAD技术、数控技术、激光加工技术和材料技术，实现零件模型到三维实体原型化制造的一体化加工技术，其基本构思是：任何三维零件都可以看作是许多等厚度的二维平面轮廓沿某一座标方相叠加而