逆向工程期末小论文
逆向工程应用现状及方向 论文
逆向工程应用现状及研究方向[摘要] 近年来, 逆向工程作为一种新的产品设计思想和方法越来越广泛地用于工业领域, 并取得了不少成果。
本文全面地总结了反向工程的环节、目前的研究应用状况及现有系统的不足之处, 进一步提出了今后逆向工程的研究方向。
[关键词] 逆向工程几何建模集成系统引言随着科技的发展和市场竞争的日益激烈，对产品的设计提出了更高的要求，即产品多样化、外形美观、更新换代周期短；同时也促进了产品制造过程的发展。
近年来，许多产品的设计、制造要求基于现有的原型或实物，由此产生了逆向工程的概念。
逆向工程是指根据实物模型测定的数据，构造出cad模型的过程。
逆向工程为客户和制造者在并行工程环境下应用快速原型技术提供了强有力的工具，是缩短产品开发周期的有效途径，特别是形状复杂的物体或自由曲面组成的物体，例如：流线型物体、人体器官、雕塑品、模具等。
这种技术在工程上正得到越来越广泛的应用。
1.逆向工程建模过程由实物产生cad设计模型的过程称为逆向工程的几何建模，是逆向工程的关键技术，也是逆向工程的研究重点，此过程分两个阶段：数据采集；cad模型的建立。
1.1 数据采集数据采集是由实物测量出数据点的过程，根据测量方式不同，数据采集方法分为接触式和非接触式测量两大类。
接触式测量方法是通过传感器测头与样件的接触而记录样件表面点的坐标位置。
非接触式测量方法主要是基于光学、声学、磁学等领域中的基本原理，将一定的物理模拟量通过适当的算法转换为样件表面的坐标点。
使用的测量方法及测量设备不同，得到的测量数据组织方式也不同。
数据采集是逆向工程准确建模的基础,采集的质量受很多因素影响, 主要有以下几方面: 测量方法本身的精度、仪器的校准、测量范围的限制、定位的准确性、多视图问题、数据的局部丢失、被测表面的光洁度、零件数据的统计性分布等。
由于以上原因, 测量数据需要进行预处理，包含多视拼合、噪声处理及数据精简等多方面的工作。
经过预处理的数据才可进行曲面拟合及cad 模型的建立。
逆向工程能力培养的实验教学构建论文
逆向工程能力培养的实验教学构建论文逆向工程能力培养的实验教学构建论文【摘要】逆向工程具有设计过程的特殊性以及目标和评价的一致性等特点，据此提出基于逆向工程的实验教学设计，构建三模块、三类别的实验教学体系。
这种实验教学体系强调知识内容的关联性、注重设计过程的连续性，为学生工程能力的培养、创新能力的提高提供一种新思路。
【关键词】逆向设计；能力培养；实验教学体系1引言高校的主要任务是培养大批应用型和创新型人才，服务于国家建设。
在“卓越工程师”培养工作和“大工程”教育的背景下，能力导向成为当代社会对高等教育人才培养的共识[1，2]。
工程素质是工程技术人员的基本素质，创新能力是一个优秀工程技术人才的基本特征，更是各种层次和类型卓越工程师的核心能力[3]。
从学生能力培养的视角，工程专业所有的教育教学活动，都应该围绕着学生能力的培养而设置、安排和实施，以达到能力要求的目标。
目前我国高等教育普遍存在着毕业生实践和创新能力的不足的问题，为解决这一问题，理论与工程实践并重的“回归工程”的理念逐渐被工程教育界认可并推崇。
这一理念下各国的工程教育越来越强调工科学生基于实验和项目的学习方式[4，5]。
2实验教学体系构建随着测量设备和技术的飞速发展以及计算机新技术的不断应用，以测量技术为基础、曲面重构技术为支撑的逆向工程技术在机械、汽车、航天、航空等各个领域得到了广泛的应用[6]。
逆向工程也称反向设计，是根据已存在的产品或零件实物原型构造产品或零件的数字化模型，并在此基础上对已有的产品进行分析、理解和改进，是对已有设计的再设计，能够以较低的成本与更高的效率制造出原型产品，从而有力支持新产品的创新设计和快速开发，且已经成为新产品快速开发过程中的核心技术之一。
逆向工程是一种面向目标同时又确保目标实现的有效设计模式，基于此特点在机械设计制造与自动化等专业开展产品逆向工程实验教学有助于增强学生学习的主动性和创造性，对于学生工程设计能力提升和创新能力提高是实用的方法[7]。
逆向工程技术与应用论文
逆向工程技术与应用Reverse Engineering Technology and Application摘要：文章综合介绍了逆向工程技术基本概念，重点分析了逆向工程技术过程，包括数据读入、数据预处理、特征提取、模型优化与再设计，其中表面数字化和三维CAD建模是逆向工程中的关键技术，指出了应用领域，并给出了实际应用的案例。
关键词：逆向工程特征优化再设计Abstract：The paper outlines the basic conception of Reverse technique, especiall the analysis of the technique process,including data capture，data preprocessing，feature extraction, model optimization and re-designing.Suface digitization and 3D CAD modeling are two key techniques in reverse engineering.Then introduce the application realm of reverse engineering technology and give an example．Key words：reverse engineering feature optimization re-design1 引言新产品开发是企业确保市场竞争优势、维持企业生存及成长的重要机能。
特别是面对产品更新换代加快．某些产品的市场寿命已经比新产品开发周期更短的环境．保持不断地推出适销对路的新产品．是企业能够在市场竞争中取胜的基础。
逆向工程技术(reverse engineering．RE)是相向工程技术而言的。
也称为反求工程技术[]1。
它是近年来发展起来的一种产品数字开发方法．它的出现极大地缩短了产品的开发周期。
逆向工程论文
浅谈逆向工程技术发展趋势及应用李佩鸿（安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南 232001）摘要：为适应先进制造技术的发展，越来越多的产品需要一体化的解决方案，即从样品一数据一产品，逆向工程技术的运用使得产品的异形曲面快速完成数字建模，加快了新产品问世的步伐，提高了产品的外观新颖性、复杂性及制造精度，并大大降低了产品研制开发的成本。
逆向工程是专门为制造业提供了一个全新、高效的重构手段，实现从实际物体到几何模型的转换，成为现代企业开发新产品的重要设计手段。
关键词：逆向工程数字建模加快步伐降低成本Abstract:Adapting to the development of advanced manufacturing technology, more and more products need integration solution, that is, from sample and data to products. The use of reverse engineering technology to make products of special-shaped surface quickly complete digital modeling, speed up new products, improve the appearance of novelty, complexity and manufacturing precision of the products, and greatly reduce the cost of the product research and development. Reverse engineering is dedicated to providing a new and efficient means of refactoring for manufacturing, implementing transformation from real objects to geometric model,and have become the important means of design to develop new products of modern enterprises.Key words:The reverse engineering Digital modeling Speed up Reduce the cost0 引言传统的设计都是通过工程师创造性的劳动，从市场的需求出发，在概念设计的基础上进行总体及零部件的设计，制订工艺规程并设计就夹具，完成加工和装配，再对产品进行检验和性能测试，将一个未知的设计理念变成产品。
反求工程论文
反求工程论文反求工程论文反求工程也称逆向工程、反向工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程，是一个从样品生成产品数字化信息模型，并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。
关于反求工程的论文有哪些?反求工程论文三坐标测量与反求工程应用技巧摘要：利用反求工程来对汽车某零部件进行设计，使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中，充分利用CAD、CAM等先进技术。
由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件，因此反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。
利用UG软件进行零件的反求在外形复杂的汽车冲压件的逆向造型设计中取得较好应用效果。
关键词：逆向工程测点构线构面刀具轨迹数控程序现代制造技术中零件加工往往通过数控加工设备来完成，而其中数控加工程序是必须的技术核心。
简单的零件可以通过手工编程获得数控加工程序，复杂结构的零件，其程序编制往往比较困难。
好在目前社会上流行许多CAD、CAM软件，诸如(如：UG、Pro/ENGINEER、CATIA等)，可以利用它们的CAD模块设计三维模型，然后利用其CAM模块生成数控加工程序，这就是目前常规新产品设计制造的方法。
但是，有时设计和制造者面对的是实物样件。
即零件样品已经有了，不需要设计，但这样的零件需要加工许多个，故加工此零件的数控程序又是必须的。
将这实物转化为CAD数学模型，利用软件等进行处理获得数控加工程序，这就是现代制造技术中时髦的“反求工程”或叫“逆向工程”(Reverse Engineering)。
通过反求工程复现实物的CAD模型，使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中，充分利用CAD、CAM等先进技术。
笔者利用UG软件进行零件的反求，在外形复杂的汽车冲压件的逆向造型设计中，选择三坐标测量机来测量冲压件特征的空间坐标、扫描剖面、测量分型线以及轮廓线。
逆向工程技术论文
逆向工程技术论文逆向工程又叫反求工程或反向工程，下面是小编为大家精心推荐的逆向工程技术论文，希望能够对您有所帮助。
逆向工程技术论文篇一逆向工程技术及其应用摘要：通过分析和研究逆向工程技术，提出了其关键技术为数据采集、数据预处理、数据分割、曲面重构和CAD模型建模，分析了逆向工程技术在产品设计中的应用，其能提高产品设计的准确性，大大缩短产品研发周期。
关键词：逆向工程数据采集曲面重构点云0引言在21世纪的今天，市场的产品变化很快，能不能很快制造出符合市场需要的商品是一个公司生存发展的关键。
但由于很多原因我们只能得到简单的实物模型，无法得到图纸和相关的产品数据。
因此就没有办法得到产品的数据尺寸，从而把极大地困难带给后续的制造技术和模具的制造。
从而就急需一种能通过先进技术对实体进行处理进而将样品制造出来的技术，而逆向工程正是在这种背景下应运而生。
1逆向工程概述逆向工程又叫反求工程或反向工程，它是根据一个实物产品，通过三维数字化扫描仪精确快速的测量事物的轮廓坐标，再通过三维CAD曲面重建并修改后传递给一般地CAD/CAM系统，再通过CAM 编出刀具的程序传给CNC加工设备，从而制造相应的模具。
单地说，逆向工程就是根据已存在的产品样件模型，进行解剖、深化和再设计，反向推出产品设计数据的过程。
反向工程分为下面三类：①实物反向：它是已经有了实物，经过测量和相关分析进而再生产。
它有性能逆向、功能逆向、结构、材料等各方面的反向。
而且这种反向的目标可以是一个整体可以是一部件也可以是一组件。
②软件反向：我们把产品的样本和设计书、产品的图纸和使用手册、相关的标准和质量保证文件等都叫做技术软件。
它分为以下三类：有实物和全套技术软件的;只有全套技术软件的;只有实物的。
③影像反向:这种逆向没有技术软件也没有相关的实物，我们只能获得产品的一些广告图片和一些参观视频等，产品的研发人员只能根据这些资料去设计和构思产品，我们把这种反向叫做影像反向。
三维逆向工程论文
三维逆向工程2013-3014第二学期论文题目：三维逆向工程技术在机械创新设计中的应用班级11机械制造姓名学号基于逆向工程的机械设计问题探讨1.逆向工程的概念逆向工程也叫反求工程、反向工程，是相对于传统的从概念、图样到制造出产品的设计制造顺序来说的。
它主要是指以实物原型为研究对象，通过现代测量设备对实物原型进行测量，得到其“点云”数据，再以“点云”数据为依据进行逆向CAD图形设计3D模型重建，利用CAM 技术加工制造，对实物原型进行仿制、改进、创新的全过程总称，是一个系统工程。
它用途广泛，涉及的技术主要有现代精密测量技术、数据处理技术、数字化技术、CAD技术、CAM技术等。
利用逆向工程技术仿制机械零件的几何结构形状的基本操作步骤是：几何信息的采集→逆向CAD图形设计3D实体模型重建→CAM数控编程自动加工制造。
2.基于逆向工程技术的机械设计方案2.1反求产品设计思想。
了解产品设计的指导思想是分析产品设计的重要前提，是明确二次设计要求的关键。
某些机械产品以扩展功能、降低成本提高市切竞争能力；另一些则以携带方便、使用灵活为追求目标；现代设计理念侧重体现可持续发展、节能、环保、绿色设计、人性化设计。
2.2原理方案分析。
机械产品的原理方案是功能的保证。
探索原设计的工作原理和机构组成特点，同时进一步研究实现同样功能的新的原理、解法是实现反求设计技术创新的重要步骤。
2.3结构分析。
零部件是功能的载体。
结构方式不同，对功能的保证措施也不同，随之带来的是产品特点也不同。
例如冷冲压模具设计中的弹性装置就可以采用弹簧与橡胶两种不同的弹性元件。
另外，满足同一执行动作，可以有不同的传动结构形式，如齿轮传动、液压传动等。
2.4材料分析。
同一零件，采用不同的材料及材料处理力式，对零件的功能、加工工艺、使用性有重要影响。
物理试验可以测定材料的各种物理性能和主要的力学性能，确定材料牌号及热处理方式。
立足本国资源，必要时选择适用的国产材料替代。
逆向工程毕业论文（1）
逆向工程毕业论文（1）逆向工程毕业论文姓名 :班级 :学号 :导语：现代先进制造技术的发展，将实物的样件或模型转化为CAD数据模型，在利用快速成型系统、计算机辅助设计系统等对其进行数据处理，并不断的进行修改和优化设计这就是逆向工程技术。
逆向工程实现了从实际物体到几何建模的直接转换。
逆向工程技术涉及计算机图形学、计算机图像处理、微分几何、概率统计等学科。
一逆向工程技术定义逆向工程也称反求法、反求工程。
逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同。
它是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型，在此基础上对已有产品进行CAD重建，在根据需求进行设计和改进，是对已有产品设计的再设计和改进。
逆向工程的主要任务是将原始物理模型转化为工程设计概念或产品数字化模型。
实物或样件一三维测量数据一三维产品数模一产品的一体化开发。
设计中充分利用CAI)／CAE／CAM技术对已有的产品进行设计服务。
二逆向工程测量系统根据测量时测量头是否和零件接触，可按其测量方式分两大类。
2．1 接触式测量：故名思议，测量时测量针头测量时和零件接触取得数据。
根据使用的测头不同。
又可分为触发式和连续式。
接触式应用最为广泛的是三座标测量机。
它是20世纪6o年代发展来的新型高效精密测量仪器，是有很强柔性的大型测量设备。
2．2 非接触式测量：根据测量原理的不同，可分为三角形法、激光干涉法、激光衍射法、结构光法、计算机视觉法、超声波法和层析法、CT测量法、MRI测量法等。
三逆向工程技术流程3．1 数据采集：逆向工程是以一个物理零件或模型作为开始，进而决定下游工程。
通常采用三坐标测量机、激光三维扫描、结构光测量等装置来获取样件的三维数据点。
3-2 数据处理：包括点云处理、曲线处理、曲面处理、误差分析①点处理过程：主要包括多视点云的拼合、点云过滤、数据精简和点云分块等。
② 曲线处理过程：根据所要创建的曲线类型，曲线可以设计得与点的片段相同，让曲线更光滑；也可由已存在的点创建出曲面；检查和修改曲线，检查曲线与点或其它曲线的精确度、平滑度与连续的相关性在进行设计修改。
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逆向工程技术及其发展
摘要
逆向工程(又称逆向技术)，是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。
逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。
其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下，直接从成品分析，推导出产品的设计原理。
逆向工程是一门正在迅速发展中的学科分支，目前还处于不断研究和探讨之中。
Abstract
Reverse engineering (reverse technology), is a reappear the process of product design technology, namely to reverse a target product research and analysis, to deduce and draw the product processing process, organization structure, features and technical specifications and other design elements, in order to produce similar functionality, but not exactly the same product. Reverse engineering is the result of the field of commercial and military hardware. Its main aim is to cannot easily obtain the necessary production information, directly from the finished product analysis, product design principle is deduced. Reverse engineering is a rapidly developing branch of discipline, but is still in the further research and discussion.
引言
逆向工程(Reverse Engineering, RE)是随着计算机技术及数据测量技术而发展起来的一门新兴技术。
利用RE技术可以快速在无图纸或者图纸不完全的情况下，将样件转化为CAD数据或imageware点云数据，以便利用快速原型系统(Rapid Prototyping，RP)、计算机辅助制造(Computer Aided Manufacture，CAM)系统等先进技术对其处理，并进行优化和再设计优化。
逆向工程改变了传统的从图纸到实物样件的正向过程，使产品的开发更加便捷，快速。
最典型的利用是航空航天，国防军事，等对外形要求比较高的领域，在航空领域，为
了满足空气动力学的要求，首先会通过实体模型进行风洞实验，建立起满足要求的模型，再通过逆向工程转换为产品CAD模型。
在计算机领域，通过对软件功能的流程图绘制，由于现代计算机软件系统越来越庞大，流程图比源代码更容易推理，通过对源代码进行反编译，从而展现系统的构向及关系。
以下就对逆向工程发展及过程进行论述。
1、逆向工程的发展
1.1逆向工程概述
逆向工程是随着计算机技术及现代测量技术的发展而新兴起来的学科。
以实体为研究对象，利用逆向工程技术对产品进行建模、仿真、优化成为现代设计的一大特点。
1.2逆向工程发展现状
1980年始欧美国家许多研究单位开始注意逆向工程领域。
1990 年初期包括台湾在内，各国各地区学术界团队大量投入逆向工程的研究并发表成果。
逆向工程的硬件最早是运用仿制加工设备，制作出来的样品品质粗糙。
后来有接触式扫描设备，运用探针接触工件取得产品外形的基本数据，再来进一步开发非接触式设备，运用照相或激光技术，计算光线反射回来的时间取得距离。
接触式的三坐标测量仪，非接触式的扫描仪等都是获取产品外形基本数据的设备。
逆向工程软件部分品牌包括 Imageware、ICEM、CAD等。
逆向软件的演进约略可区分为三个阶段。
十一年前在逆向工程上，只能运用
CATIA 等 CAD/CAM 高阶曲面系统。
市场后来发展出两套主流产品约在七、八年前技术成熟，广为业界引用。
到最近四年来，发展出不同以往的逆向工程数学逻辑运算，速度快[1]。
1998 年，NEWPOWER 启动了逆向工程的一些项目，要求是把客户的现有源代码转变成设计，如果需要的话，进一步转化成产品需求规约，这恰恰与类似于 V 模型的标准开发过程模型相逆。
这样一来，客户就可以容易地维护他们的产品( 需求，设计，源代码等等) ，而不需要想以前那样，每次改动产品都需要直接修改源代码[2]。
2、逆向过程
逆向工程过程主要包括数据获取，数据处理，曲面重建，下面以着三种过程展开详细论述。
2.1、数据获取
完整的数据是进行建模的基础，在逆向工程中,获取物体表面的三维数据是第一步,然后才能进行三维建模及误差检测,测量数据的质量及精度也将直接影响后期建模的品质。
目前获取数据的方法有接触式测量和非接触式测量。
接触式测量使用的仪器是三坐标测量机，其与物体表面直接接触，测量材质为硬质、容易定位,只需测量孔位、平面、轮廓等指定特征的物体时,一般都采用接触式的测量方法,测量的精度可达0.02mm。
非接触式测量一般是应用光学原理进行，主要有德国GOM公司的
ATOS光学扫描仪,加拿大Creaform公司的手持式激光快抄手,英国雷尼绍公司的CYCLON 2高速扫描仪,英国泰勒·霍普森公司的TALY-SCAN 150多传感扫描仪等。
德国GOM的ATOS测量系统可以在1 min内完成一幅包括430 000个像素点的测量,精度达0.03 mm。
非光学测量法包括CT测量法、MRI核磁共振测量法、层析法、超声波法等,但是在逆向工程的数据获取中应用很少。
采用非接触式测量方法获得的数据一般都是大量无序高密度的点云,适合于测量具有复杂曲面,对材质没有要求的物体。
2.2数据处理
数据处理是逆向工程中的一个重要环节，决定了后续CAD模型能否方便，准确的进行。
因此，在曲面重构前，对点云进行一定的处理，为曲面重构做好准备。
通过以上两种方法得到的点数据有两种，规则的点数据和离散的点数据，规则的点数据之间有一定的关系，处理起来相对简单，离散的点处理起来比较麻烦，这也是逆向工程中一个重点的研究方向。
离散数据的预处理包括：去除噪声点、遗漏点补齐、数据平滑、数据精简、数据分块、多视点云的对齐、点云过滤、数据匀化等。
无论何种方式，采集到的数据都有一定的坏点，或叫做错误的点，通常是由测量设备的标定参数或者测量环境变化造成的，因而必须剔除这些点，称为去噪。
目前应用于逆向工程的数据插补方法或技术主要有实物填充法、造型设计法和曲线、曲面插值补充法，这些方法对
点云数据进行补齐，这是遗漏点补齐。
数据平滑通常采用标准Gaussian(高斯)、平均(Averaging)或中值(Median)滤波算法。
数据精简的过程中发展了很多算法，例如自动分割方法，抛物面拟合等，数据分割方法分为基于测量的分割和自动分割两种方法。
基于测量的分割指在测量过程中,操作人员根据实物外形特征划分子曲面,并对各种特征进行标记,在此基础上规划测量路径,在将不同的曲面特征数据输入CAD软件的时候,可以实现不同数据的分层显示及处理。
自动分割方法有基于边(Edge-Base)和基于面(Surface-Based)两种方法。
在实际操作中,产品的外形数据往往不是一次测量的结果,这就需要将不同坐标系下的数据统一到同一坐标系中,这个处理过程称为数据的对齐[3]。
2.3曲面重建
在逆向工程中,三维CAD模型的曲面重建是利用产品表面的散乱点数据,通过插值或者拟合构建一个近似模型来近似的达到产品原型。
根据拓扑形式的不同,目前逆向工程研究中,自由曲面建模手段分为以三角Bezier曲面为基础的曲面构建方法和以NURBS(非均匀有理B 样条)曲面为基础的矩形域参数曲面拟合方法[3]。
3、逆向工程的发展趋势
逆向工程的发展是随着计算机技术和测量技术发展起来的学科。
如今计算机技术日新月异，测量仪器精度越来越高。
三坐标测量技术
向着高精度、自动化、非接触测量和使用现场化发展。
数据处理由凭借操作者根据经验手工完成到根据曲率自动识别的方向发展。
曲面重构的速度和精度进一步提高。
参考文献
[1] 袁望洪,陈向葵,谢涛,郭耀. 逆向工程研究与发展[J].计算机科学,1999,26(5):71-76.
[2] 周立萍,陈平. 逆向工程发展现状研究[J].计算机工程与设计,2004,25(10):1658-1660.
[3] 陈宏远,刘东. 实物逆向工程中的关键技术及其最新发展[J].机械设计,2006,23(8):1-4.。