逆向工程与快速成型技术应用（第4版）课件：逆向工程技术的应用和发展

了解逆向工程技术的应用和发展（了解快速成型技术的应用领域、应用层次，以及发展现状和发展趋势）目录CONTENTS1.逆向工程技术的应用了解逆向工程的应用领域和应用层次。2.逆向工程技术的发展了解逆向工程技术的发展现状,知晓逆向工程技术的发展趋势。Part1逆向工程技术的应用1.应用领域回顾：（1）逆向工程是根据已经存在的产品实物，采集数据、重构出CAD模型的过程。（2）逆向工程作为一种非常高效的产品设计思路和方法，可以迅速、精确、方便地获得实物的三维数据及模型，为产品提供先进的开发、设计及制造的技术支撑。（3）该技术的应用大大缩短了产品开发周期，提高了产品研发的成功率，节省了开发成本。Part1逆向工程技术的应用已成为航空航天、汽车、船舶和模具等工业领域最重要的产品设计方法之一，是工程技术人员通过实物样件、图样等快速获取工程设计概念和设计模型的主要技术手段，成为与正向设计并存的一种新产品开发模式。迄今，逆向工程技术的应用领域越来越多，已拓展到医疗、艺术、动漫等领域。近年来发展较快的数字博物馆、数字文创等。Part1逆向工程技术的应用2.应用层次应用的低级阶段，如文物、艺术品的复制，或是产品原始设计图文件没有或遗失、部分零件重新设计。仿制典型应用。利用逆向工程技术，直接在已有先进产品的基础上，进行结构性能分析、重构设计模型、再优化设计与制造。利用逆向工程吸收并改进国内外先进产品和技术，极大地缩短了产品的开发周期，可有效地占领了市场。高级应用。在此情况下，设计者通常先设计出概念图，再制作出油泥、粘土模型或木模以代替三维的CAD设计；然后使用测量设备采集外形数据，重构CAD模型，在此基础上进行设计或创新，最终制造出产品。改进设计创新设计Part2逆向工程技术的发展产生时间：上世纪80-90年代关键技术的发展现状：

1.数据采集：研发了各类采集设备，在采集速度、采集精度等方面快速发展。2.CAD建模：

①基于特征的建模方法：形状特征的提取(即区域划分及分类)，确定曲面局部拟合区域，然后对这些拟合曲面基于合适的拓扑关系进行求文运算。曲面产生后，在人工的干预下，通过几何拓扑关系构造出CAD棋型。目前使用的逆向工程系统区域划分大多是交互或半交互方式。

单击此处添加大标题内容Part2逆向工程技术的发展现状②基于切片数据的建模方法：物体表面上的数据点是通过沿着物体长度方向上切分得到的轮廓线来表达，数据分布于一组平行的截面线上。模型产生有两种方法。第一种是连接相邻截面线上的点，形成G0连续的CAD模型;另一类方法先拟合截面线，再用蒙皮的方式产生曲面模型，是交互系统中常用方法之一。

Part2逆向工程技术的发展现状

③基于可变形模型的建模方法:开始定义一个具有形状和拓扑关系的变形体，它既可以完全包容给定的描述体，也可以被描述体所包容。成本函数与两个物体有联系，并且在满足一定的条件下，进行最小化，其结果是变形体既可以围绕描述体由大到小收缩变形，也可以由小到大膨胀变形。Part2逆向工程技术的发展现状

④整体的自动建模方法:以上三种方法对干由复杂雕塑面或大型的自由曲面产生的散乱数据难以达到精确或自动的拟合，近年来出现了一些针对散乱点的整体曲面重构方法。此类方法用三角面片或光滑曲面片表示整个实体。自动构面Part2逆向工程技术的发展不足之处发展趋势未来前景相信随着科学技术的不断进步以及相关技术人员的不断努力，这项技术必定会成为机械制造和工业设计领域中的一颗耀眼的明星，助力我国的数字化制造技术迈向一个更高的阶梯。①提高逆向工程几何建模的自动化程度和通用性，是目前逆向工程研究的一个重点方向。②提高系统的集成性，具有CAD、CAE、CAM多个数据接口。①大多数系统通用性差。②曲面拟合系统大多是对于代数二次曲面，缺少对大数据点云自由曲面拟合功能。③系统只包含简单几何数据，不符合现代设计制造的并行思想。思考与练习1.逆向工程技术的关键技术是什么？2.

逆向工程系统的建模方法有哪几