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项目1 了解逆向工程技术1

1.1 逆向工程技术简介1

1.2 逆向工程技术的工作流程2

1.3 逆向工程技术常用软件3

1.3.1 基于正向的CAD/CAE/CAM系统软件3

1.3.2 专用的逆向造型软件5

1.4 逆向工程技术的关键技术8

1.4.1 数据采集技术8

1.4.2 曲面重构技术11

1.5 逆向工程技术的应用领域14

项目2 基于常规测量方式的零件三维建模19

2.1 常规测量工具及其使用方法19

2.1.1 游标卡尺19

2.1.2 高度游标卡尺20

2.1.3 千分尺（螺旋测微器）21

2.1.4 万能角度尺23

2.1.5 90°宽座角尺25

2.1.6 半径规（R规）25

2.1.7 平板26

2.1.8 量块27

2.1.9 塞尺27

2.2 计算机机箱塑料支架的测量28

2.2.1 计算机机箱塑料支架结构分析28

2.2.2 测量步骤与方法29

2.2.3 产品各尺寸测量结果33

2.3 计算机机箱塑料支架实体造型设计34

2.3.1 新建支架模型文件34

2.3.2 外形轮廓特征构建35

2.3.3 台阶特征构建36

2.3.4 侧面板特征构建38

2.3.5 安装孔特征构建40

2.3.6 两端吊耳特征构建41

2.4 拓展训练43

项目3 基于三坐标测量技术的数据采集44

3.1 三坐标测量机简介44

3.1.1 三坐标测量机的历史与发展44

3.1.2 三坐标测量机的测量原理45

3.1.3 三坐标测量机的组成和结构46

3.1.4 三坐标测量机在逆向工程中的作用47

3.2 三坐标测量机基础测量技能实训48

3.2.1 测量机操作盒48

3.2.2 测头管理49

3.2.3 测量坐标系50

3.2.4 元素的测量和构造52

3.2.5 元素的相关关系54

3.2.6 形位公差的设置54

3.2.7 测量数据的导入和导出54

3.3 肥皂盒三坐标测量55

3.3.1 实物分析及测量方案制订55

3.3.2 测量系统构成56

3.3.3 新建测量程序58

3.3.4 定义测头文件58

3.3.5 构造测量基准并建立工件坐标系60

3.3.6 分区域测量62

3.3.7 测量数据导出63

3.4 肥皂盒逆向造型设计63

3.4.1 新建肥皂盒模型文件63

3.4.2 主体曲面特征构建64

3.4.3 漏水孔特征构建68

3.4.4 圆柱体特征构建71

3.4.5 加强筋特征构建72

3.4.6 肥皂盒创新设计73

3.5 拓展训练73

项目4 基于3DSS光栅扫描技术的数据采集75

4.1 3DSS测量系统简介75

4.1.1 3DSS测量系统的特点和测量原理75

4.1.2 3DSS光栅扫描仪的组成和结构76

4.1.3 3DSS光栅扫描仪在逆向工程中的作用76

4.2 3DSS光栅扫描仪基本操作78

4.2.1 扫描策略78

4.2.2 扫描测量过程相关操作79

4.2.3 分区域测量88

4.2.4 测量数据导出91

4.3 灯罩3DSS光栅扫描仪测量93

4.3.1 实物分析及测量方案制订93

4.3.2 扫描测量过程93

4.3.3 测量数据导出98

4.4 拓展训练98

项目5 基于Geomagic的数据拼接处理99

5.1 数据拼接技术简介99

5.1.1 多视点云数据对齐的定义99

5.1.2 常用的多视点云数据对齐方法100

5.2 Geomagic软件基础101

5.2.1 Geomagic软件简介101

5.2.2 Geomagic软件优点102

5.2.3 Geomagic软件逆向设计常用命令103

5.3 灯罩光栅扫描仪测量数据拼接处理104

5.3.1 测量数据导入Geomagic软件104

5.3.2 灯罩多视点云数据拼接处理105

5.3.3 灯罩点云数据预处理108

5.3.4 测量数据导出109

5.4 基于Geomagic数据拼接的产品质量检测110

5.4.1 汽车减震器托盘数据采集和数据拼接处理110

5.4.2 导入测试对象和参考对象111

5.4.3 色谱误差分析111

5.4.4 创建注释和形位公差标注112

5.4.5 2D截面误差分析113

5.4.6 创建报告113

5.5 基于Geomagic的复杂曲面快速曲面重构115

5.5.1 玩具猪数据采集115

5.5.2 玩具猪数据处理115

5.5.3 玩具猪数据三角化117

5.5.4 创建NURBS曲面120

5.6 拓展训练123

项目6 基于Imageware的数据预处理125

6.1 数据预处理技术简介125

6.1.1 点云数据预处理技术的意义125

6.1.2 测量数据的剔除和修补126

6.1.3 点云数据的滤波和精简127

6.1.4 点云数据分块128

6.2 Imageware软件基础129

6.2.1 Imageware软件简介129

6.2.2 Imageware软件优点130

6.2.3 Imageware软件逆向设计常用命令131

6.3 灯罩光栅扫描仪测量数据预处理133

6.3.1 测量数据导入Imageware软件133

6.3.2 灯罩点云数据预处理134

6.3.3 工件坐标系的建立135

6.3.4 关键特征提取及截面线剖切142

6.3.5 后处理数据导出145

6.4 拓展训练146

项目7 基于UG的产品逆向设计147

7.1 UG软件基础147

7.1.1 UG软件简介147

7.1.2 UG逆向造型的一般方法和技巧149

7.2 灯罩产品UG逆向造型设计152

7.2.1 测量数据导入UG软件152

7.2.2 灯罩大面构建154

7.2.3 灯罩边界修剪和实体生成163

7.2.4 细节安装特征构建168

7.3 拓展训练172

附录A 2009年全国职业院校技能大赛“产品造型设计及快速成型”项目试题173

附录B 2010年全国职业院校技能大赛“零部件3D测量与制造”项目试题185

附录C 2011年全国3D大赛“天远杯”逆向设计竞赛样题196

附录D 2012年全国职业院校技能大赛“工业产品造型设计与快速成型”项目样题199

参考文献205