畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題目酸奶桶的反求造型研究專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師填表日期2011年3月5日說(shuō)明開(kāi)題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫(xiě)內(nèi)容各專(zhuān)業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個(gè)專(zhuān)業(yè)填寫(xiě)內(nèi)容應(yīng)保持一致。一、選題的依據(jù)及意義：逆向工程是一項(xiàng)開(kāi)拓性、實(shí)用性和綜合性很強(qiáng)的技術(shù)，逆向工程技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、舊零件的還原以及產(chǎn)品的檢測(cè)中，它不僅消化和吸收實(shí)物原型，并且能修改再設(shè)計(jì)以制造出新的產(chǎn)品.逆向工程技術(shù)為快速設(shè)計(jì)和制造提供了很好的技術(shù)支持，它已經(jīng)成為制造業(yè)信息傳遞的重要而簡(jiǎn)潔途徑之一。逆向工程的整個(gè)實(shí)施過(guò)程包括了測(cè)量數(shù)據(jù)的采集處理、CADCAM系統(tǒng)處理和融入產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的過(guò)程。其中在RE產(chǎn)品建模系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)預(yù)處理、曲線曲面擬合等。從理論角度分析，逆向工程技術(shù)能按照產(chǎn)品的測(cè)量數(shù)據(jù)建立與現(xiàn)有CADCAM系統(tǒng)完全兼容的數(shù)字模型，這是逆向工程技術(shù)的最終目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)逆向過(guò)程后，通過(guò)UG進(jìn)行實(shí)體整合，制造出酸奶桶模型，通過(guò)實(shí)體模型反求酸奶桶的制造模具。二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）：傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般都是“從無(wú)到有”的過(guò)程，設(shè)計(jì)人員首先構(gòu)思產(chǎn)品的外形、性能以及大致的技術(shù)參數(shù)等，再利用CAD建立產(chǎn)品的三維數(shù)字化模型，最終將模型轉(zhuǎn)入制造流程，完成產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)制造周期，這樣的過(guò)程可稱(chēng)為“正向設(shè)計(jì)”。而逆向工程則是一個(gè)“從有到無(wú)”的過(guò)程，就是根據(jù)已有的產(chǎn)品模型，反向推出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，包括設(shè)計(jì)圖紙和數(shù)字模型1。逆向工程(ReverseEngineering)作為一項(xiàng)新的先進(jìn)制造技術(shù)被提出是在上世紀(jì)八十年代末至九十年代初。當(dāng)時(shí)首先由美國(guó)汽車(chē)龍頭福特汽車(chē)公司倡導(dǎo)的汽車(chē)“2毫米工程”對(duì)傳統(tǒng)的制造業(yè)提出了前所未有的挑戰(zhàn)2。它要求將質(zhì)量控制從最終產(chǎn)品的檢驗(yàn)和檢測(cè)，提前到產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段。減小開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，降低開(kāi)發(fā)成本，加快產(chǎn)品成功開(kāi)發(fā)的周期。九十年代初在世界范圍內(nèi)掀起了所謂“先進(jìn)制造技術(shù)及設(shè)備”的研究、開(kāi)發(fā)熱潮3。在計(jì)算機(jī)高度發(fā)展的今天，三維立體的幾何造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應(yīng)用于工模具的設(shè)計(jì)、方案評(píng)審，自動(dòng)化加工制造及管理維護(hù)等各方面4。而往往我們都會(huì)遇到這樣的難題，就是客戶(hù)給你的只有一個(gè)實(shí)物樣品或手扳模型，沒(méi)有圖紙CAD數(shù)據(jù)檔案，工程人員沒(méi)法得到準(zhǔn)確的尺寸，制造模具就更為困難。用傳統(tǒng)的雕刻方法，時(shí)間長(zhǎng)而效果不佳，這時(shí)我們就需要采用各種測(cè)量手段及三維幾何建模方法，將原有實(shí)物轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)上的三維數(shù)字模型。這就是所謂逆向工程(ReverseEngineering)。逆向工程包括快速反求、快速成型、快速模具以及多自由度數(shù)控加工等多個(gè)環(huán)節(jié)。其中作為快速反求的發(fā)展則是由傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量向快速非接觸式測(cè)量逐步發(fā)展，特別是承受著“光機(jī)電一體化”技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合了計(jì)算機(jī)、圖像處理，激光技術(shù)以及精密機(jī)械的三維激光掃描機(jī)逐漸成為了反求工程的主流。而三維激光掃描從形式上又是從點(diǎn)掃描測(cè)量向線掃描測(cè)量、場(chǎng)測(cè)量發(fā)展的，其中線掃描測(cè)量與點(diǎn)掃描同樣基于“三角法測(cè)量原理”，同時(shí)借助于高精度，高分辨率的面陣CCD圖像采集系統(tǒng)，從而使其具有了與點(diǎn)掃描形式類(lèi)似的高測(cè)量精度以及可與場(chǎng)測(cè)量方式媲美的高效率。另外，采用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，可以獲取被測(cè)物體的全輪廓數(shù)據(jù)信息，能真正做到了采用三維掃描方式獲取物體三維形狀信息5。從廣義講，逆向工程可分以下三類(lèi)：(1)實(shí)物逆向：它是在已有產(chǎn)品實(shí)物的條件下，通過(guò)測(cè)繪和分折，從而再創(chuàng)造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等多方面的逆向。實(shí)物逆向的對(duì)象可以是整機(jī)、零部件和組件。(2)軟件逆向：產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計(jì)書(shū)、使用說(shuō)明書(shū)、圖紙、有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊(cè)等均稱(chēng)為技術(shù)軟件。軟件逆向有三類(lèi)：既有實(shí)物，又有全套技術(shù)軟件；只有實(shí)物而無(wú)技術(shù)軟件；沒(méi)有實(shí)物，僅有全套或部分技術(shù)軟件。(3)影像逆向：設(shè)計(jì)者既無(wú)產(chǎn)品實(shí)物，也無(wú)技術(shù)軟件，僅有產(chǎn)品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設(shè)計(jì)者要通過(guò)這些影像資料去構(gòu)思、設(shè)計(jì)產(chǎn)品，該種逆向稱(chēng)為影像逆向6。逆向工程的專(zhuān)業(yè)軟件有Surfacer、UG、CopyCAD和RapidForm等，這些軟件非常適合處理大量掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。例如，對(duì)一個(gè)小車(chē)的外型進(jìn)行激光掃描，大約可以得到30萬(wàn)個(gè)測(cè)量點(diǎn)，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的UG軟件建構(gòu)而得到數(shù)字模型，達(dá)到了預(yù)期的效果7。UnigraphicsNX5.0中文版（簡(jiǎn)稱(chēng)UGNX5.0），其功能覆蓋了整個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程，即覆蓋了從概念設(shè)計(jì)、功能工程、工程分析、加工制造到產(chǎn)品發(fā)布的全過(guò)程，在航空、汽車(chē)、機(jī)械、電器電子等各工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。UG軟件起源于美國(guó)麥道飛機(jī)公司，自20世紀(jì)60年代起成為商業(yè)化軟件以來(lái)，一直被全球眾多