浅析逆向工程技术及其在工业领域的应用.pdf

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1、现代制造技术与装备2009第5期总第192期24浅析逆向工程技术及其在工业领域的应用马汉伟（河南省新郑市郑州煤炭高级技工学校，新郑451150）摘要：逆向工程是现代化制造技术的主力新军，是消化和吸收先进技术的一种手段，它在国内是有较大的发展潜力的。文章详细介绍了逆向工程的发展现状以及工业领域方面的应用。关键词：逆向工程特征提取数据处理零件设计前言通大学、清华大学等众多高校近年来也加强了对反求工计算机技术的发展推动了先进制造技术的进步并逐渐程测量设备的研发,现已实现产品化，并广泛应用于机械、得到普及，逆向工程（ReverseEngineering）技术作为先进制

2、汽车、家用电器、医疗、轻工等行业中。面对国外先进的逆造技术的新军正在倍受制造业青睐。结合快速发展的激向反求产品（包括设备和软件系统）如：英国3D-Scanner光技术和数控技术，逆向工程正在成为汽车、航空航天、公司REPLICA激光快速扫描测量仪、美国“LaserDesign”模具、玩具、船舶等工业领域产品设计制造的重要手段。Surveyor1200立体激光扫描系统、德国GOM公司的ATOS它基于实物模型来获得造型数据、提取模型参数，通过模测量仪等，我国产品在功能和自动化程度上还有相当大型重构来吸收和消化先进的设计思想、制造理念以及产的提升空间，在国家“创新，

3、自主知识产权”等政策的支持品制造过程中的管理方法，并通过对其修改和再优化设下，考虑到我国制造业市场的强大需求，鉴于价格和性能计，来获得更为适应市场要求的产品。这种设计思想和制的权衡，逆向工程在国内是有较大的发展潜力和研究空造方法大大降低了产品的生产周期，提高了生产效率，是间的。一门涉及计算机图形学、计算机图像处理，微分几何，计2逆向工程的分类算几何、数理统计、软件工程等多门学科的CAD技术。逆向反求技术包括几何逆向反求、材料逆向反求、工逆向工程也称反求工程。它的意义不仅仅在于消化吸艺逆向反求等[1]。几何反求仅仅是逆向工程的一个分支，收并改进国内外的先进技术，

4、更应该体现在在逆向反求但在我国的逆向工程技术中却占据了半壁江山。大多表的过程中接纳先进的设计思想和制造理念，进而实现理现为中小型企业的产品仿造和快速反求，因为这样能使论上和思想上的创新，这对于我国的科技进步和经济发其在科研创新能力不强或者匮乏的情况下实现产品的展才具有更为重要的意义。然而，目前我国的逆向工程的“推陈出新”，从而提高企业的市场生命力和竞争力。所谓发展还仅限于引进国外先进技术的初级阶段———应用和几何反求就是根据实物样品的表面轮廓的数字化数据反消化。应用阶段一般只考虑购买国外先进的机器设备，在求出样件的CAD模型；有三种方法可以实现：这一阶段，引进

5、工作的主要目的是使这些设备在生产过（1）利用测量设备对实物样件进行表面轮廓的数字化程中发挥作用；消化阶段则在引进国外先进的机器设备测量，从而获得其表面点云数据，对数据进行预处理（除或产品的同时进行深入分析和研究，以科学的理论和先噪、特征提取、精简、平滑光顺等）后，利用系统平台进行进的测试设备对其性能进行研究，这一阶段的主要目的CAD模型重构，在已得CAD模型的基础上进行相应的改是仿制引进的先进设备或产品。其流程如图1所示。进和再优化设计，为后续产品评价和加工做好准备。在获实物样件表面轮廓数字化数据预处理特征提取模型重构得CAD模型后，可以利用快速原型制造技术直

6、接进行加工或模具制造，也可以利用系统平台生成NC文档进行数数控加工生成NC文件控加工,最终实现事物样品的仿制或改进。新产品快速原型制造生成STL文件再优化设计或改进（2）当不能够得到实物样品的表面轮廓的数字化点云模具设计数据数时据，就需要使用另外一种几何反求方法———影像图1逆向工程流程反求。虽不能进行表面测量但可以利用摄影技术获得其1逆向工程的发展多方位多角度的数码照片，利用这些照片来实现实物样逆向工程技术是从20世纪90年代初开始为各国工品的仿制过程。这样就可以通过调整所获数据的维度和业界和学术界所重视。自深圳市鑫磊实业有限公司于90参数来更加灵活的实现逆

7、向反求。比如：降低空间维度而年代末首先在国内业界推出拥有部分自主知识产权的逆增加色彩维度，从而在获得几何形状的同时实现色彩的向工程专用三维激光线扫描机，便开启了我国在逆向工反求。影像反求虽过程更为简捷，但在技术的实现上却不程技术领域的里程碑。华中科技大学、天津大学、西安交是很成熟。设计与研究25（3）产品样本的技术文件、设计书、使用说明书、图（3）在缺乏二维设计图样或者原始设计参数的情况纸、有关规范和标准、管理规范和质量保证手册等均称为下，需要将实物零件转化为计算机表达的产品数字模型，技术软件[2]。通过对样件的技术软件来分析研究，提取出以便充分利用现有的计算

8、机辅助分析（CAE）技术对其进产品样件