反求工程专业技术介绍及其应用举例
反求工程的理解及应用
其流程图如下：
样品
3D 扫描
资料 处理
实物原型的数字化技术
七、超声波断层法测量技术 对超声波而言，不同的介质有它特定 的声阻抗和衰减特性，当超声波脉冲 到达被测物体时，其在两种介质边界 表面会发生回波反射，通过测量回波 与零点脉冲的时间间隔，即可计算出 各面到零点回波的距离，利用这些特 征便可对物体进行断层数字化测量。
实物原型的数字化技术
3。点云处理软件：滤杂讯、曲线曲面重构、曲面修改、插补 4。CAD/CAM软件：PC级CAD/CAM系统 5。CNC机械：进行模具加工制造 6。快速成型机：SLS、LOM、SLA等
1.3反求工程的关键技术
反求工程包括实物表面三维坐标数据的测量技术(即实物原 型的数字化技术)和CAD模型重建两个关键的技术。 原型数字化技术是指通过坐标测量机(Coordinate Measuring Machine,简称CMM)或激光扫描器等测量装置 获取零件原型表面点三维坐标值的过程。通过测量实物表 面特征点，记录下反映实物外形的特征数据，实现实物模 型的数字化离散。一般测量装置仅能获取原型表面点的坐 标值(x,y,z)经过特殊设计的测量装置和测头系统还可以获 取表面点处原型表面的法矢方向。 CAD模型重建是指在原型数字化所获得的测量坐标点的基 础上，应用计算机辅助几何设计(Computer Aided Geometric Design,简称CAGD)的有关技术，构造原型CAD 模型的过程。一般包括数据点的预处理、特征线的提取、 曲面生成、曲面光顺、CAD模型生成等过程。
反求工程的原理以及应用
反求工程的原理以及应用概述反求工程（Reverse Engineering）是一种通过对已有产品、系统或软件进行分析和逆向工程，来获取其设计和功能实现方式的过程。
它主要通过观察、测试和分析目标产品的结构、行为和性能来推断其工作原理和设计思路，从而帮助开发人员理解和改进现有产品，或者开发出相似的产品。
原理反求工程的主要原理是将已有的产品或软件分解成其组成部分，并对这些组成部分进行逆向分析。
具体来说，反求工程通常包括以下步骤：1.逆向分析：通过分析目标产品的功能、结构和性能来理解其工作原理。
这一步骤包括动态分析和静态分析两种方法。
–动态分析：在运行时观察和分析目标产品的行为。
这可以包括调试程序、监视网络通信、记录系统调用等。
–静态分析：对目标产品的代码和二进制文件进行分析，包括反汇编、反编译、静态分析工具等。
2.重构设计：根据对目标产品的分析，重新设计产品的结构和功能。
这可以包括改进现有产品的性能、优化代码、修复漏洞等。
3.定位差异：将已有产品与目标产品进行对比，找出它们之间的差异，从而更好地理解目标产品的设计思路和实现方式。
这可以包括比较代码、分析算法等。
应用反求工程有着广泛的应用领域，下面列举了几个常见的应用场景：1. 逆向工程逆向工程是反求工程的一种具体应用，主要用于对已有的硬件设备、软件程序或网络协议进行分析。
逆向工程可以帮助开发者理解已有的产品或系统，并推断其工作原理和设计思路，从而根据需求进行修改、优化或开发类似的产品。
2. 恶意代码分析恶意代码分析是反求工程在安全领域的应用之一，它通过对恶意软件进行逆向工程，分析其行为和功能，以发现并抵御潜在的威胁。
恶意代码分析可以帮助安全专家了解恶意软件的特征、传播途径和攻击方式，从而提供有效的保护措施。
3. 数据恢复当一个软件产品或文件损坏或者无法访问时，反求工程可以帮助恢复被损坏的数据。
通过对损坏文件进行逆向分析，可以尝试修复文件或从损坏文件中提取出有用的数据。
反求工程在实际中的应用PPT
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吉利自主研发的第一台发动机MR479Q的各项 指标完全达到了原装8A的性能，工况图也几 乎与丰田8A一模一样。吉利则将这款发动机 搭载在自己的豪情、美日、自由舰、美人豹、 华普等旗下众多的经济型轿车上。获得了市场 主动的同时也收获了巨大的经济效益。
吉利仿制的8A发动机型号为MR479Q
搭载仿8A发动机的吉利美日之星
而吉利出乎意料地获得了成功进气系统的改进使最大扭矩点的转速从5200rmin降至4400rmin从而提高了汽改造发动机匹配新的电喷系统要做很多实验不但要花费很多试验费而且周期较长吉利下了苦功得益于德国bosch公司最先进的以扭矩为主模型的m797系统egi电喷技术的高效省油在加装前置三元催化器第二氧传感器等新技术手段的基础上mr481qa16l在油耗有了不小的进展
搭载8A发动机的夏利2000车型
搭载8A发动机的威姿车型
与此同时，由于一汽丰田不再 将8A发动机卖给非合作企业，所 以国内其它汽车企业痛下决心决 定自己研发。最早则是吉利汽车 开发完成他们的仿8A发动机，一 下子占据了市场的主动。
其实，在此之前，天津一汽公司也在丰田 A8发动机的基础上，搞过一款1.4L发动机的研发， 因为每台发动机他们要交给丰田公司一万多元 的技术和品牌费用。不过天津一汽只是把发动 1、 机的汽缸直径改大了 。这款1.4L发动机在排量 上略有增加，但是发动机的参数却没有什么变 化。虽然省下了技术和品牌使用费，但是简单 的扩大缸径的方法却破坏了发动机原有的平衡， 这台1.4L发动机无论是在噪音、油耗还是机械性 能上都不如8A发动机。于是他们的反求流产 了。。。 与之相反的是吉利公司，他们用了许 多年的时间仔细研究A8发动机，并在此基础上 做出了真正的革新。
逆向工程的具体应用实例
逆向工程的具体应用实例
逆向工程是一种技术手段，主要用于通过分析和研究已有的产品或者系统来了解其工作原理、结构、设计思路等方面的内容。
在实际应用过程中，逆向工程可以被用于多个领域，以下是具体的应用实例： 1. 电子产品逆向工程：通过对已有的电子产品进行拆解和分析，从而得出其电路结构、软硬件设计等方面的信息。
这些信息可以被用于研发类似产品或者进行技术改进。
2. 汽车逆向工程：通过对汽车进行拆解和分析，了解其发动机结构、传动系统、底盘结构等方面的信息，从而提高汽车性能和安全性。
3. 航空逆向工程：通过对航空器件进行拆解和分析，了解其设计思路、材料选择等方面的信息，从而提高航空器件的性能和安全性。
4. 医疗器械逆向工程：通过对医疗器械进行拆解和分析，了解其结构、材料选择等方面的信息，从而提高医疗器械的质量和安全性。
5. 工业设计逆向工程：通过对其他产品或者系统进行逆向工程，得到设计思路和技术方案，从而提高自身产品或者系统的设计水平和技术水平。
总之，逆向工程是一种非常重要的技术手段，可以帮助企业或者个人了解已有产品或者系统的设计思路和技术方案，从而提高其自身的技术水平和竞争力。
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反求工程在机械设计中的应用
反求工程在机械设计中的应用摘要本文在论述反求工程的概念及基本原理的基础上,对反求工程在机械设计中的应用问题进行了探讨。
叙述了表面数字化技术、表面重建技术、零件形体尺寸反求设计、公差反求设计、零件材料的反求设计等反求工程的一些关键技术，阐明了反求工程的应用,为快速、有效地开发新产品提供了新的思路,对设计工作有一定的指导意义。
关键词：反求工程；机械设计；零件测绘；设计技术1 反求工程的概念反求工程(Reverse Engineering, RE) ,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。
传统的产品设计过程是一个从无到有的过程,即设计人员首先在大脑中形成对该产品的总体构思,然后综合各方面的要素和因素,对产品的功能、性能、结构、尺寸、形状和技术参数等借助计算机建立其三维数字化信息模型,最终有可能将这个模型转入到制造流程中,指导生产过程,这样的产品设计过程我们称为正向设计过程。
而在整个产品的设计过程中,所建立的三维数字化信息模型在后续的设计及制造环节中几乎没发挥作用,后期模型的制作还是依靠传统的手工方法制作,造成前后工作脱节。
基于反求工程的产品设计从物质形态上来讲可以认为是一个从有到无再到有的过程。
简单地说,反求工程产品设计就是根据已经存在的产品模型,反向推出产品设计数据(包括设计图纸和数字模型)的过程。
从这个意义上说,反求工程在工业设计中的应用已经很久了。
早期的船舶工业中常用的船体放样设计就是反求工程的很好实例。
在工业设计的领域内,反求工程主要应用于新产品的造型设计中,以及产品的改型及更新换代的设计过程中,结合快速成型技术, 快速的制造出产品样品的实物模型或模具,供设计者进行性能测试、直观评估和验证分析,完成产品的设计及制造。
2 反求工程出现和发展的时代背景二次大战中，几十个国家卷入战祸，饱受战争创伤。
逆向工程技术及应用
应用举例
１．逆向工程技术的应用 （1）读入点云数据。Surfacer 可以接收 几乎所有的三坐标测量数据，此外还可以 接收其它格式，例如：STL、VDA 等。 将点群资料计算成三角形网格，可判断点 群特征形状，利用网格的着色功能可观察 点群的外观。 （2）对点云数据进行判断，去除噪音点( 即测量误差点)。 在进行曲面拟合之前，要对数据点云进行 判断并去除噪声点，以保证结果的准确性 和精确性。Surfacer 有很多工具来对点 云进行判断并去掉噪音点，以保证结果的 准确性。通过可视化点云观察和判断，规 划如何创建曲面。
（Reverse Engineering）
逆向工程技术及应用
一、逆向工程概述
作为产品设计制造的一种手段,在20世纪 90年代初,逆向工程技术开始引起各国工业 界和学术界的高度重视。特别是随着现代计 算机技术及测试技术的发展，利用CAD/CAM 技术、先进制造技术来实现产品实物的逆向 工程，已成为CAD/CAM领域的一个研究热点， 并成为逆向工程技术应用的主要内容。
测量方法分类
数据提取方法
无损测量
破坏性测量
接触式
非接触式
探针测量
光
声
磁
ICT
断层扫描
外轮廓测量
内外结构测量
测量数据的定位（registration)
需要将多次测量的数据转换到同 一个坐标系中，形成同一坐标系下 的一个完整的测量数据及图像。可 将单张点云数据输入Atos软件，将 测得的单张点云数据拼接成整张点 云数据。
曲面重构时面临的困难:
（1）扫瞄数据庞大
数据点的处理，分块等
（2）复合曲面特征数据提取
一般而言，CAD模型是由许多不同的几何形状所组 合而成，而每一种几何形状皆有其特性（二次曲面 特征＆自由曲面特征提取）。
试析ProE软件的反求工程技术与应用
试析Pro/E软件的反求工程技术与应用1 反求工程与Pro/E软件特点概述反求工程，指的是在没有具体工程图纸的条件下，依据实际物体模型并进行测量，对测量信息进行分析与处理，构造其CAD模型过程，通过实际模型反求出设计模型的一种过程。
具体而言，反求工程是通过对实际物体的测量，获得一个实体模型或一个曲面，通过应用CAD/CAM技术进行修改与重构，在重构自由曲面与建立相应CAD模型后，通过相应操作可以进行零件设计、模型修改、模具设计、生成数控加工指令等。
反求工程，即逆向工程，其与传统产品设计存在着较大差异，主要包括形状反求、工艺反求与材料反求等内容，属于一种消化与吸收先进技术的方法与技术组合，在提高技术水平、生产效率、增强企业核心竞争力等方面发挥着重要作用，在现代工业与医学领域获得广泛应用。
Pro/E软件完全建立于CAE/CAM集成软件的基础之上，在三维造型领域发挥着重要作用。
Pro/E软件改变了传统应用线框与表面模型转换实体模型的方法，而是通过三维实体模型对产品模型进行描述。
Pro/E软件本身具有着唯一的关系数据库，在设计过程中，其设计环节均是在一个数据库之下进行，如工程图出现修改或变动，则三维模型会出现改变，NC加工刀具路径则会自动更新。
Pro/E软件具有参数化与特征设计三维实体造型技术，可以实现产品概念设计，有利于构建零件族概念库。
Pro/E软件与CAD系统存在着很大差异，其功能更为强大，并提供工业机械设计、模型设计、机构分析、有限元分析及关系数据库，其软件支持与绝大部分CAD/CAM软件进行数据交换，可以输入输出数十种数据文件，属于一种十分理想的反求工程设计与制造软件。
2 Pro/E软件的反求工程技术研究2.1 Pro/E软件的反求数据获取Pro/E软件反求中的数据获取是关键所在，指的是采取一定的测量方法或测量设备，对实体表面若干组点的空间三维坐标进行测量作业，从而获得“数据点云”。
Pro/E软件的反求数据获取方法主要包括以下途径：（1）三坐标测量。
反求工程 案例分享
反求工程案例分享反求工程是指根据已知结果或现象推导出相关的工程设计、参数或方法。
下面将列举10个反求工程的案例分享：1. 案例一：根据已知建筑物的设计需求，通过逆向计算得出所需的基础承载力。
根据建筑物的重量、地基土壤的承载能力等因素，通过反求工程得出合适的基础设计参数。
2. 案例二：根据已知的流量和管道长度，反求出管道的直径。
通过流体力学的计算方法，根据所需的流速和管道材料的摩擦阻力等因素，反向计算出合适的管道直径。
3. 案例三：根据已知的电路参数，反求出电路中的未知元件值。
通过电路分析和计算，根据已知的电压、电流和电阻等参数，反向推导出电路中的未知元件值。
4. 案例四：根据已知的机械系统的运动学参数，反求出系统的动力学参数。
通过动力学分析和运动学方程，根据已知的速度、加速度和质量等参数，反向计算出系统的力和力矩。
5. 案例五：根据已知的声音信号和传感器的响应特性，反求出信号源的特性。
通过声学信号处理和传感器的响应模型，根据已知的接收信号和传感器响应，反向计算出信号源的频率、幅度和相位等特性。
6. 案例六：根据已知的地震波形和结构的响应，反求出结构的刚度和阻尼参数。
通过地震工程分析和振动响应计算，根据已知的地震波形和结构的响应，反向计算出结构的刚度和阻尼参数。
7. 案例七：根据已知的气象数据和建筑物的能耗，反求出建筑物的能源利用效率。
通过能源分析和气象数据统计，根据已知的气温、湿度和建筑物的能耗数据，反向计算出建筑物的能源利用效率。
8. 案例八：根据已知的水质和污染源的位置，反求出污染源的排放浓度。
通过水质模型和污染扩散方程，根据已知的水质监测数据和污染源的位置，反向计算出污染源的排放浓度。
9. 案例九：根据已知的交通流量和道路参数，反求出道路的通行能力。
通过交通流模型和道路设计参数，根据已知的交通流量和车速，反向计算出道路的通行能力。
10. 案例十：根据已知的物料流量和工艺要求，反求出生产线的生产能力。
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反求工程技术介绍及其应用举例
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反求工程技术介绍及其应用举例
1.反求工程的概念
反求工程（逆向工程)是利用对实物测量的数据重新构造实物的计算机模型，然后利用CAD／CAＥ/CAM等计算机辅助技术进行分析、再设计、数控编程等操作，而后进行加工。反求工程现己发展为CAD／ＣAM中一个相对独立的范畴。通过实物模型产生CAＤ模型,可以使产品设计充分利用ＣAＤ技术的优势,并适应智能化、集成化的产品设计制造过程中的信息交换。实施反求工程可以充分发挥先进的测量设备的优越性,使其既可以作为CAD/CAM系统所需要的三维输入装置，又可以作为CAD/CAM系统处理后的误差检测评估装置，从而提高工业产品的设计，制造自动化程度,缩短产品的试制开发周期，降低生产成本。
2．2在新产Biblioteka 设计中的应用随着工业技术的发展以及经济的发展,消费者对产品的要求越来越高。为赢得市场竞争,不仅要求产品的功能先进，而且要求外形美观。而在造型中针对产品外形的美学设计,己不是传统训练下的机械工程师所能胜任的。一些具有美工背景的设计师们可利用技术构想创新的美观外形，再以手工方式塑造出模型，如木模、石膏模、粘土模、胶模、工程塑胶模、玻璃纤维模等,然后再以三维测量的方式建立曲面模型。在美学设计特别重要的领域，例如汽车外型设计广泛采用真实比例的木制或泥塑模型来评估设计的美学效果，而不采用在计算机屏幕上缩小比例的物体投视图的方法，此时需用反求工程的设计方法。
2.3在旧产品改进中的应用
在对旧产品改进时,有时并没有零件的CAＤ模型，因此需要利用反求工程技术建立产品的几何模型,然后再利用传统的ＣAＤ软件对原设计进行改进。当要设计需要通过实验测试才能定型的工件模型时，通常采用反求工程的方法。比如航天航空领域,为了满足产品对空气动力学等要求,首先要求在初始设计模型的基础上经过各种性能测试如风洞实验等建立符合要求的产品模型,这类零件一般具有复杂的自由曲面外型，最终的实验模型将成为设计这类零件及反求其模具的依据。
现代人们通称的设计一般均指正向设计。它根据市场需要提出目标和技术要求，使设计意图变为产品。如何合理利用他人的设计思想，加快自身产品更新换代的能力，是在市场竞争日益激烈的今天站稳脚跟,持续发展的关键。实际上,在设计制造领域，任何产品的问世,包括创新、改进和仿制，都蕴含着对已有科学、技术的应用和借鉴改进。可以看出,反求思维在工程中的应用己源远流长，然而提出这种术语并作为一门学问去研究则出现于年代。反求工程是各国技术进步、发展，尤其是发展中国家迅速改变技术落后状况，提高综合设计、决策水平、制造水平,赶超世界先进水平的迅捷之路。战后日本工业恢复的需要使其首先对反求工程进行了较早的研究,日本提出“第一台引进，第二台国产化，第三台出口”的口号，用了近二十年时间迅速崛起成为世界经济强国就是一个生动的历史证明。
2．4在RＰＭ（快速原型制造)中的应用
快速原型制造又称RP技术，是年代后期兴起的一种基于材料累加法的高新制造技术，被认为是近年来制造领域的一次重大突破。RPM综合了机械、CAD、数控、激光以及材料科学等各种技术，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，用以对产品设计进行快速评估、修改及功能试验，大大缩短了产品的研制周期。而以RＰ系统为基础的快速工装模具制造和快速精铸技术等则可实现零件的快速制造。
反求工程的应用领域大致可分为以下几种情况：
2．1在产品仿制中的应用
有时，拟合制作的产品没有原始的设计图档，而是由委托单位交付样品或型，请制作单位复制。传统的复制方法是用立体雕刻机或三轴仿形铣床以1:1的比例制作模具，再生产产品。这种方法属于模拟型复制,其缺点是无法建立工件尺寸图档,因而也无法用现有的CAD软件对其进行修改,故已渐为新型的数字化反求工程系统所取代。在这种情况下,在对零件原形进行三维反求的基础上形成零件的设计图纸或CAＤ模型,并以此为依据生成数控加工的NC代码,加工复制出一个相同的零件。
为应用该项技术,首先应该有产品的三维几何模型。尽管已经出现了许多成功的CAＤ三维软件，但运用这些软件建立一个复杂的零件模型,仍相当费时。有时工程界提供的是实物,需要由实物制造模具或作设计上的改进，因此在中经常利用反求工程技术来建立产品的几何模型。
此外，在计算机图形和动画、工艺美术和医疗康复工程等领域,也经常需要根据实物快速建立物体的三维几何模型。另一个重要的应用如修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏零件等，此时不需要对整个零件原型进行复制，而是借助反求工程技术抽取零件原形的设计思想，指导新的设计这是由实物反求推理出设计思想的一种渐近过程。因此,反求工程技术在这些领域中也具有重要的应用价值。
2.反求工程的作用及应用领域
反求工程是近年来发展起来的消化、吸收和提高先进技术的一系列分析方法以及应用技术的组合,其主要目的是为了改善技术水平,提高生产率，增强经济竞争力。世界各国在经济技术发展中，应用反求工程消化吸收先进技术经验,给人们有益的启示。据统计，各国百分之七十以上的技术源于国外,反求工程作为掌握技术的一种手段，可使产品研制周期缩短百分之四十以上,极大提高了生产率。因此研究反求工程技术,对我国国民经济的发展和科学技术水平的提高,具有重大的意义。