逆向工程技術(shù)綜合實踐

前言

目前，逆向工程技術(shù)已廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的復(fù)制、仿制、改進及創(chuàng)新設(shè)計，是消化吸收先進技術(shù)和縮短產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)周期的重要支撐手段。現(xiàn)代逆向工程技術(shù)除廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、模具、機械、玩具、家電等傳統(tǒng)領(lǐng)域之外，在多媒體、動畫、醫(yī)學(xué)、文物與藝術(shù)品的仿制和破損零件的修復(fù)等方面也體現(xiàn)出其應(yīng)用價值。根據(jù)社會推廣逆向工程技術(shù)和培訓(xùn)逆向工程專業(yè)人才的需求，我們編寫了。本書綜合和歸納了逆向工程中的關(guān)鍵技術(shù)及常用和新興的軟件、硬件系統(tǒng)，全書共13章，分為逆向工程中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，數(shù)據(jù)處理與CAD建模技術(shù)和快速成型制造技術(shù)三大部分，對各軟件、硬件系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)構(gòu)成和操作流程進行了介紹，并通過典型實例為讀者提供了一個良好的逆向工程技術(shù)綜合實踐平臺。本書將專業(yè)理論知識與實踐技術(shù)緊密結(jié)合，強調(diào)基礎(chǔ)性和實踐性，以解決相關(guān)系統(tǒng)應(yīng)用的具體問題。書中對每一個系統(tǒng)都有對應(yīng)的綜合實踐實例，以實例的方式提高讀者的職業(yè)技能應(yīng)用能力，使之通過綜合實踐，掌握逆向工程的常用手段和方法，正確使用反求設(shè)備和相應(yīng)軟件，培養(yǎng)動手能力及實踐創(chuàng)新能力，從而為社會培養(yǎng)出掌握先進設(shè)計技術(shù)，適應(yīng)社會需求的綜合應(yīng)用型人材，以拓寬就業(yè)面，增強就業(yè)競爭力。本書突出逆向工程應(yīng)用型人才工程素質(zhì)培養(yǎng)的要求，系統(tǒng)性、實用性強，可供高等院校本科和?？茩C械、汽車、模具及工業(yè)設(shè)計等相關(guān)專業(yè)作為教材、培訓(xùn)教程或參考書，對相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)工程技術(shù)人員和研究人員也有很高的參考價值。本書提供配套的實訓(xùn)范例數(shù)據(jù)文件和視頻文件，可在華信教育資源網(wǎng)免費下載，供讀者使用和參考。本書由廣東工業(yè)大學(xué)成思源任主編，澄海職業(yè)技術(shù)學(xué)校洪樹彬和廣東工業(yè)大學(xué)楊雪榮任副主編，哈爾濱工程大學(xué)謝韶旺參編，其中第1，3，4，6，9，10，12章由成思源編寫，第8，11，14章由洪樹彬編寫，第2，7，13章由楊雪榮編寫，第5章由謝韶旺編寫，全書由成思源統(tǒng)稿。本書還凝聚了廣東工業(yè)大學(xué)先進設(shè)計技術(shù)重點實驗室眾多研究生的心血，他們在逆向工程技術(shù)的研究與應(yīng)用方面開展了卓有成效的工作，其中余國鑫，吳問霆，梁仕權(quán)，吳艷奇，鄒付群，黎波，劉軍華，劉俊等研究生參與了部分章節(jié)的實驗及文字整理工作，在此謹(jǐn)向他們表示衷心的感謝！由于編者水平及經(jīng)驗有限，加之時間緊迫，書中難免存在不足之處，歡迎各位專家、同仁批評指正，衷心地希望通過同行間的交流促進逆向工程技術(shù)的進一步發(fā)展！

內(nèi)容概要

　　 本書綜合和歸納了逆向工程中的關(guān)鍵技術(shù)及常用和新興的軟、硬件系統(tǒng)，分為數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與CAD建模技術(shù)、成型制造技術(shù)三篇共13章，對各軟、硬件系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)構(gòu)成和操作流程進行了介紹，并通過典型實例為讀者提供了一個良好的逆向工程技術(shù)綜合實踐平臺。    本書可供高等院校本科和?？茩C械、汽車、模具及工業(yè)設(shè)計等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生作為實踐教材、培訓(xùn)教程或參考書，對相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)工程技術(shù)人員和研究人員也具有很高的參考價值。

書籍目錄

第1章  緒論	  1.1  逆向工程技術(shù)概述	  1.2  逆向工程技術(shù)的應(yīng)用	  1.3  逆向工程中的關(guān)鍵技術(shù)	  1.4  逆向工程技術(shù)的發(fā)展	第2章  三坐標(biāo)測量機	  2.1  三坐標(biāo)測量機	  2.2  三坐標(biāo)測量機的操作流程	  2.3  三坐標(biāo)測量實訓(xùn)范例	  2.4  三坐標(biāo)測量機的使用注意事項	第3章  光柵式掃描測量	  3.1  光柵投影三維測量技術(shù)	  3.2  COMET系統(tǒng)	  3.3  光柵投影掃描測量實訓(xùn)范例	第4章  手持式激光掃描測量	  4.1  手持式激光掃描測量系統(tǒng)	  4.2  手持式激光掃描測量的操作流程及方法	  4.3  手持式激光掃描測量實訓(xùn)范例	第5章  關(guān)節(jié)臂式測量	  5.1  關(guān)節(jié)臂式測量機	  5.2  關(guān)節(jié)臂式測量機的操作流程及方法	  5.3  關(guān)節(jié)臂式測量機激光掃描實訓(xùn)范例第6章  Imageware逆向建模	  6.1  Imageware概況	  6.2  Imageware處理流程	  6.3  Imageware逆向建模實訓(xùn)范例	第7章  Geomaigc Studio逆向建模	  7.1  Geomaigc Studio系統(tǒng)簡介	  7.2  Geomaigc Studio操作流程、目標(biāo)及功能	  7.3  Geomaigc Studio逆向建模實訓(xùn)范例	  7.4  Geomagic曲面重建中的注意事項	第8章  正逆向結(jié)合建模設(shè)計	第9章  Geomagic Qualify質(zhì)量檢測	第10章  FreeForm觸覺造型系統(tǒng)	第11章  交互式數(shù)控編程加工	第12章  FDM快速成型系統(tǒng)	第13章  數(shù)控雕刻快速成型制造	第14章  逆向工程技術(shù)綜合應(yīng)用實例	附錄	參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：（3）當(dāng)設(shè)計需要通過實驗測試才能定型的工件模型時，通常采用逆向工程的方法，如航天航空、汽車等領(lǐng)域，為了滿足產(chǎn)品對空氣動力學(xué)等的要求，首先要求在模型上經(jīng)過各種性能測試建立符合要求的產(chǎn)品模型，此類模型必須借助逆向工程，轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的三維CAD模型及其模具。（4）在缺乏二維設(shè)計圖樣或者原始設(shè)計參數(shù)的情況下，需要在對零件原型進行測量的基礎(chǔ)上，將實物零件轉(zhuǎn)化為計算機表達的CAD模型，并以此為依據(jù)生成數(shù)控加工的NC代碼或快速原型加工所需的數(shù)據(jù)，復(fù)制一個相同的零件，或充分利用現(xiàn)有的CAD／CAE／CAM等先進技術(shù)，進行產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計。（5）一些零件可能需要經(jīng)過多次修改，如在模具制造中，經(jīng)常需要通過反復(fù)試沖和修改模具型面，方可得到最終符合要求的模具，而這些幾何外形的改變卻未曾反映在原始的CAD模型上。借助于逆向工程的功能和在設(shè)計、制造中所扮演的角色，設(shè)計者現(xiàn)在可以建立或修改在制造過程中變更過的設(shè)計模型。逆向工程成為制造-檢驗-修正-建模-制造過程中重要的快速建模手段。（6）某些大型設(shè)備，如航空發(fā)動機、汽輪機組等，經(jīng)常因為某一零件的缺損而停止運行，通過逆向工程手段，可以快速生產(chǎn)這些零部件的替代零件，從而提高設(shè)備的利用率和使用壽命。（7）很多物品很難用基本幾何來表現(xiàn)與定義，例如，流線型產(chǎn)品、藝術(shù)浮雕及不規(guī)則線條等，如果利用通用CAD軟件、以正向設(shè)計的方式來重建這些物體的CAD模型，在功能、速度及精度方面都將異常困難。這種場合下，必須引入逆向工程，以加速產(chǎn)品設(shè)計，降低開發(fā)的難度。應(yīng)用逆向工程技術(shù)，還可以對工藝品、文物等進行復(fù)制，可以方便地生成基于實物模型的計算機動畫，虛擬場景等。（8）在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，人體骨骼、關(guān)節(jié)等的復(fù)制和假肢制造，特種服裝、頭盔的制造等，需要首先建立人體的幾何模型。采用逆向工程技術(shù)，可以擺脫原來的以手工或者按標(biāo)準(zhǔn)制定為主的落后制造方法。通過定制人工關(guān)節(jié)和人工骨骼，保證重構(gòu)的人工骨骼在植入人體后無不良影響。在牙齒矯正中，根據(jù)個人制作牙模，然后轉(zhuǎn)化為CAD模型，經(jīng)過有限元計算矯正方案，大大提高矯正成功率和效率。通過建立數(shù)字化人體幾何模型，可以根據(jù)個人定制特種服裝，如宇航服、頭盔等。（9）在RPM的應(yīng)用中，逆向工程的最主要表現(xiàn)為：通過逆向工程，可以方便地對快速原型制造產(chǎn)品進行快速、準(zhǔn)確的測量，找出產(chǎn)品設(shè)計的不足，‘進行重新設(shè)計，經(jīng)過反復(fù)多次迭代可使產(chǎn)品完善。

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《逆向工程技術(shù)綜合實踐》是由電子工業(yè)出版社出版的。

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