——2-1：逆向工程技術(shù)的認(rèn)識(shí)逆向工程簡(jiǎn)介逆向工程軟、硬件實(shí)訓(xùn)任務(wù)任務(wù)描述知識(shí)目標(biāo)（1）了解逆向工程技術(shù)的基本概念；（2）了解逆向工程中的主要技術(shù)；（3）了解逆向工程技術(shù)實(shí)施的軟、硬件以及條件。技能目標(biāo)（1）掌握逆向工程技術(shù)的工作流程；（2）掌握逆向工程技術(shù)的原理；（3）能夠舉例逆向工程技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用。素質(zhì)目標(biāo)（1）能夠在工作過程中與小組其他成員合作、交流，養(yǎng)成團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，鍛煉溝通能力；（2）養(yǎng)成7S的工作習(xí)慣。課程目標(biāo)逆向工程是指根據(jù)實(shí)物模型測(cè)定的數(shù)據(jù)，構(gòu)造出CAD模型的過程。其主要目的是在不能輕易獲得必要的生產(chǎn)信息的情況下，直接從成品分析，推導(dǎo)出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理。逆向工程為客戶和制造者在并行工程環(huán)境下應(yīng)用快速原型技術(shù)提供了強(qiáng)有力的工具，是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的有效途徑，特別是形狀復(fù)雜的物體或自由曲面組成的物體。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，達(dá)到讓讀者對(duì)逆向工程技術(shù)建立整體認(rèn)識(shí)的目的。圖1掃描儀二逆向工程簡(jiǎn)介1.逆向工程基本概念圖2逆向工程流程圖逆向工程是按照產(chǎn)品引進(jìn)、消化、吸收與創(chuàng)新的思路，以“實(shí)物→設(shè)計(jì)意圖→三維重構(gòu)→再設(shè)計(jì)”框架為工作過程，為提高工程設(shè)計(jì)、加工、分析的質(zhì)量和效率提供數(shù)字化信息，另一方面為充分利用先進(jìn)的CAD/CAE/CAM技術(shù)對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行再創(chuàng)新工程服務(wù)。因此，逆向工程可視為產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)有益的補(bǔ)充，以及驗(yàn)證，促進(jìn)正向設(shè)計(jì)的必備手段。二逆向工程的主要技術(shù)2.逆向工程的主要技術(shù)圖3逆向工程主要技術(shù)逆向工程技術(shù)的流程為：對(duì)實(shí)物樣件進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集，得到表面幾何數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)拼合、簡(jiǎn)化、三角化、去噪等預(yù)處理；由于測(cè)量模型通常由多個(gè)面組成，因而還需要對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊，再進(jìn)行曲面擬合，最后導(dǎo)入CAD系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品模型重構(gòu)。逆向工程有如下項(xiàng)主要技術(shù)。1）數(shù)據(jù)采集技術(shù)2）數(shù)據(jù)處理技術(shù)3）模型重構(gòu)技術(shù)3.模型重構(gòu)技術(shù)1.數(shù)據(jù)采集技術(shù)2.數(shù)據(jù)處理技術(shù)案例模型數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)拼合數(shù)據(jù)分塊曲面擬合導(dǎo)入CAD系統(tǒng)3.逆向工程的應(yīng)用逆向工程改變了CAD系統(tǒng)從圖紙到實(shí)物的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，為產(chǎn)品的快速開發(fā)及原型化設(shè)計(jì)提供了一條新途徑，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空、汽車、醫(yī)療、藝術(shù)等領(lǐng)城。相關(guān)部分典型應(yīng)用場(chǎng)景描述如下：1）新產(chǎn)品開發(fā)2）產(chǎn)品的仿制和改型設(shè)計(jì)3）快速原型制造4）產(chǎn)品的數(shù)字化檢測(cè)5）醫(yī)學(xué)領(lǐng)域斷層掃描6）藝術(shù)品、考古文物等的復(fù)制圖7產(chǎn)品的數(shù)字化檢測(cè)應(yīng)用圖6醫(yī)學(xué)領(lǐng)域斷層掃描應(yīng)用圖5考古文物的復(fù)制應(yīng)用圖4產(chǎn)品的仿制和改型設(shè)計(jì)應(yīng)用二逆向工程的主要技術(shù)三逆向工程軟、硬件圖8GeomagicDesignX軟件1.逆向工程的軟件在本教材中，將使用高效的逆向工程設(shè)計(jì)軟件GeomagicDesignX，如圖2-9所示，并在此軟件的基礎(chǔ)上開展相關(guān)操作的教學(xué)演示。GeomagicDesign

X軟件是一款功能全面的逆向工程軟件，能夠從3D掃描中更快、更準(zhǔn)確且更可靠地創(chuàng)建CAD模型，如對(duì)損壞的或丟失的零件進(jìn)行CAD數(shù)據(jù)重建、設(shè)計(jì)定制產(chǎn)品以及將實(shí)體零件轉(zhuǎn)換為CAD以進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計(jì)等，確?，F(xiàn)有部件與新部件相匹配。三逆向工程軟、硬件圖9手持式掃描系統(tǒng)KW-MCS-012.逆向工程的硬件在逆向工程中，使用的設(shè)備可以根據(jù)具體的應(yīng)用和需求而有所不同。常見的逆向工程使用設(shè)備有：掃描儀、三維打印機(jī)、測(cè)量設(shè)備等，需要注意的是，具體使用哪些設(shè)備取決于逆向工程的具體應(yīng)用場(chǎng)景和需求。不同行業(yè)和領(lǐng)域可能會(huì)使用不同的設(shè)備組合來實(shí)現(xiàn)逆向工程的目標(biāo)。掃描儀是逆向工程中常見的設(shè)備之一，它可以將物體的表面形狀和紋理等信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的數(shù)據(jù)。在本教材中，逆向工程使用的設(shè)備為手持式掃描系統(tǒng)KW-MCS-01，如圖2-10所示，將使用此設(shè)備進(jìn)行相關(guān)操作的教學(xué)演示。四實(shí)訓(xùn)任務(wù)1.任務(wù)說明實(shí)訓(xùn)器材GeomagicDesignX軟件、工作站電腦、手持式掃描系統(tǒng)KW-MCS-01、配套工具。

作業(yè)準(zhǔn)備組裝工作站電腦、安裝GeomagicDesignX軟件、正常啟動(dòng)電腦與軟件。四實(shí)訓(xùn)任務(wù)2.操作步驟本任務(wù)選用“花灑頭”案例作為入門基礎(chǔ)案例講解逆向工程建模的操作流程。步驟一：導(dǎo)入模型網(wǎng)格面片。啟動(dòng)GeomagicDesignX軟件，在工具欄中，單擊【導(dǎo)入】按鈕，選擇“花灑頭”網(wǎng)格面片文件導(dǎo)入。圖10導(dǎo)入模型網(wǎng)格面片四實(shí)訓(xùn)任務(wù)2.操作步驟步驟二：坐標(biāo)系建立。根據(jù)案例現(xiàn)有的特征創(chuàng)建基準(zhǔn)軸或基準(zhǔn)面，與全局空間坐標(biāo)系進(jìn)行配對(duì)，形成特征建?？梢玫淖鴺?biāo)系。圖11坐標(biāo)系建立四實(shí)訓(xùn)任務(wù)2.操作步驟步驟三：分割特征領(lǐng)域與特征重建。根據(jù)模型案例特征，將主體進(jìn)行合理的拆分。外觀主體曲面可使用放樣曲面進(jìn)行創(chuàng)建，創(chuàng)建完成后對(duì)多余的曲面進(jìn)行修剪，直至模型主體曲面特征創(chuàng)建完成。圖12分割特征領(lǐng)域與特征重建四實(shí)訓(xùn)任務(wù)2.操作步驟步驟四：細(xì)節(jié)特征建模。根據(jù)模型網(wǎng)格面片上的特征，創(chuàng)建模型的細(xì)節(jié)直至模型整體特征建模完成。圖13細(xì)節(jié)特征建模四實(shí)訓(xùn)任務(wù)2.操作步驟步驟五：特征建模精度分析。模型曲面創(chuàng)建完成后，通過建模實(shí)體與原始