逆向工程技術應用教程(第2版)
定 價:39 元
叢書名:高等職業(yè)教育機械類新形態(tài)一體化教材
本書根據項目式教學的思路編寫,按照逆向工程技術實際應用的具體流程,通過8個項目并結合實例詳細講解了正向設計和逆向設計的區(qū)別、不同測量設備和逆向造型設計軟件的具體使用技巧,最后結合企業(yè)的真實案例詳細講解了逆向造型設計的特點,并根據逆向設計的不同階段采用不同的軟件進行設計,充分結合了市面上現有逆向造型設計軟件的優(yōu)點,彌補了只用一種軟件進行逆向設計的不足。本書可作為CAD/CAM等機械類專業(yè)高職高專學生綜合技能實訓的教材,也可作為從事CAD/CAM的工程技術人員的參考用書。
結合技能大賽案例和企業(yè)真實案例,配套操作視頻和模型、教學課件,適用于線上線下混合教學。
自本書第1版于2013年8月出版以來,有較多高校一直在使用,并在2017年被評為首屆全國機械行業(yè)職業(yè)教育優(yōu)秀教材,這給予編者很大的激勵。本書第1版至今已在本校和兄弟院校模具設計與制造、機械制造及自動化、計算機輔助設計與制造、工業(yè)設計等相關專業(yè)使用8年,隨著時間的推移,許多讀者也提出了不少合理化建議,教材里面的部分逆向工程相關前沿技術、設計軟件已不能滿足新工科背景下相關人才培養(yǎng)目標的需求。為了更好地體現新時期對高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)要求,編者在廣泛征求教材使用反饋意見的基礎上,結合教學實際情況,對本書第1版進行了以下三個方面的修訂完善。(1) 逆向工程技術應用是一門應用性非常強的課程,在制造業(yè)各領域都得到廣泛應用,隨著專業(yè)逆向工程技術軟件的發(fā)展,傳統(tǒng)點線面的逆向曲面造型設計方法已經跟不上時代發(fā)展的步伐,根據點云直接擬合曲面的快速曲面重構方法已經成為發(fā)展趨勢,Geomagic Design X軟件的正逆向結合設計方法正日趨成熟。本書第2版的改版內容中增加了使用Geomagic Design X軟件進行逆向造型設計的相關設計案例,并結合企業(yè)真實生產項目進行講解。(2) 本書第2版以全國職業(yè)院校技能大賽高職組 工業(yè)產品數字化設計與制造 賽項為載體,結合歷年大賽真題案例和企業(yè)真實案例進行教學,將大賽的評分標準引入課程的評價體系,以賽促教,以賽促學,使學生在大賽中有所突破,從而有效地提高學生的自主學習能力、產品創(chuàng)新設計能力、分析能力和解決實際工程問題的能力。(3) 目前,線上線下混合教學已成為趨勢,第2版增加了操作視頻20個、教學案例模型14個、拓展學習模型12個,配套建設的在線開放課程逆向工程技術應用已經在浙江省高等學校在線開放課程共享平臺上同步開設,這充分調動了學生學習的積極性和學習的興趣,提高了本書的實際使用效果。第2版的修改得到了浙江工業(yè)職業(yè)技術學院高層次教學建設培育項目的資助,在此表示衷心的感謝。浙江工業(yè)職業(yè)技術學院劉長生、李紅莉、戴圣杰參與了第2版新增內容的修訂,在此一并感謝。限于編者水平和技術的快速發(fā)展,書中難免有不足之處,編者真誠地希望使用本書的教師和學生對教材的不足之處提出意見,以便我們以后加以完善。正是您的支持,給予了我們不斷前進的動力。
編者2022年1月逆向工程技術作為一種新的產品開發(fā)形式,在縮短產品開發(fā)周期、消化吸收國外先進技術、提升產品競爭力中發(fā)揮著越來越重要的作用,F代逆向工程技術,除廣泛應用在汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)、機械工業(yè)、消費性電子產品等幾個傳統(tǒng)領域外,也開始應用于多媒體虛擬實境、仿制和破損的修復等領域,特別是在模具設計與制造方面的應用更是有了重大突破。當前,企業(yè)界對逆向工程技術人員的需求量越來越大。為了順應市場的需求與發(fā)展,完善機械類專業(yè)的課程設置,高等職業(yè)院校要根據社會需求設置課程,許多學校開設了逆向工程技術這門課程,并取得了良好效果。但是市面上關于逆向工程技術的相關教材比較少,特別是結合企業(yè)案例講解逆向設計的就更少了。逆向工程技術的廣泛應用和快速發(fā)展,將導致越來越多的院校開設這門課程。因此,亟需結合企業(yè)案例對逆向工程技術的具體應用進行講解,這樣才能做好這門課程的教學工作,使學生具備逆向工程技術的專業(yè)知識,掌握產品快速開發(fā)的過程和方法。本書根據項目式教學的思路編寫,在突出職業(yè)技能應用能力培養(yǎng)的指導思想下探索現代的高職教育形式,按照逆向工程技術實際應用的具體流程順序,通過以下7個項目并結合實例詳細講解了正向設計和逆向設計的區(qū)別、不同測量設備和逆向造型設計軟件的具體使用技巧及逆向造型設計的特點。項目1: 了解逆向工程技術。主要介紹逆向工程技術的定義、流程及應用領域。項目2: 利用常規(guī)測量方式的零件三維建模。結合項目介紹利用常用測量器具(包括游標卡尺、高度游標卡尺、千分尺、萬能角度尺、半徑規(guī)、塞尺等)進行常規(guī)測量的方法。項目3: 基于三坐標測量技術的數據采集。介紹三坐標測量機的測量原理及基本操作步驟,并結合項目操作三坐標測量機對工業(yè)產品進行測量。項目4: 基于3DSS光柵掃描技術的數據采集。介紹3DSS光柵掃描儀的測量原理及基本操作步驟,并結合項目操作3DSS光柵掃描儀對工業(yè)產品進行測量。項目5: 基于Geomagic的數據拼接處理。結合項目介紹Geomagic軟件數據拼接的操作步驟及處理方法。項目6: 基于Imageware的數據預處理。結合項目介紹Imageware數據預處理和建立工件坐標系的一般步驟和方法。項目7: 基于NX的產品逆向設計。結合項目介紹NX進行逆向造型設計的方法。本書涉及知識面廣,編者水平有限,書中難免有不足之處,敬請讀者提出寶貴意見和建議,以便進一步修訂和完善。
編者2013年5月
劉鑫,男,碩士研究生,浙江工業(yè)職業(yè)技術學院模具設計與制造專業(yè)教師,主要研究方向為模具設計與制造、逆向工程與產品創(chuàng)新設計、3D打印技術等。主要從事《逆向工程技術應用》、《產品模具開發(fā)綜合實訓》等專業(yè)主干課程的教學工作。2017年主編的教材《逆向工程技術應用教程》被評為首屆全國機械行業(yè)職業(yè)教育優(yōu)秀教材。
項目1了解逆向工程技術11.1逆向工程技術簡介11.2逆向工程的工作流程21.3逆向工程技術常用軟件31.3.1基于正向的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)軟件31.3.2專用的逆向造型設計軟件51.4逆向工程關鍵技術81.4.1數據采集技術91.4.2曲面重構技術111.5逆向工程技術的應用領域14項目2基于常規(guī)測量方式的零件三維建模202.1常規(guī)測量工具及其使用方法202.1.1游標卡尺202.1.2高度游標卡尺212.1.3千分尺222.1.4萬能角度尺242.1.590寬座角尺262.1.6半徑規(guī)262.1.7平板272.1.8量塊282.1.9塞尺282.2計算機機箱塑料支架的測量292.2.1計算機機箱塑料支架結構分析292.2.2測量步驟與方法302.2.3產品各尺寸測量結果342.3計算機機箱塑料支架實體造型設計352.3.1新建支架模型文件352.3.2外形輪廓特征構建362.3.3臺階特征構建382.3.4側面板特征構建392.3.5安裝孔特征構建402.3.6兩端吊耳特征構建422.4拓展訓練44項目3基于三坐標測量技術的數據采集45逆向工程技術應用教程(第2版)目錄3.1三坐標測量機簡介453.1.1三坐標測量機的歷史與發(fā)展453.1.2三坐標測量機的測量原理463.1.3三坐標測量機的組成和結構473.1.4三坐標測量機在逆向工程中的作用483.2三坐標測量機基礎測量技能實訓493.2.1測量機操作盒493.2.2測頭管理503.2.3測量坐標系513.2.4元素的測量和構造533.2.5元素的相關關系553.2.6形位公差的設置553.2.7測量數據的導入和導出553.3肥皂盒三坐標測量563.3.1實物分析及測量方案制訂563.3.2測量系統(tǒng)構成573.3.3新建測量程序593.3.4定義測頭文件593.3.5構造測量基準并建立工件坐標系613.3.6分區(qū)域測量633.3.7測量數據導出643.4肥皂盒逆向造型設計643.4.1新建肥皂盒模型文件643.4.2主體曲面特征構建653.4.3漏水孔特征構建693.4.4圓柱體特征構建723.4.5加強筋特征構建733.4.6肥皂盒創(chuàng)新設計743.5拓展訓練74項目4基于3DSS光柵掃描技術的數據采集764.13DSS測量系統(tǒng)簡介764.1.13DSS測量系統(tǒng)的特點和測量原理764.1.23DSS光柵掃描儀的組成和結構774.1.33DSS光柵掃描儀在逆向工程中的作用774.23DSS光柵掃描儀基本操作794.2.1掃描策略794.2.2掃描測量過程相關操作804.2.3分區(qū)域測量894.2.4測量數據導出924.3燈罩3DSS光柵掃描儀測量944.3.1實物分析及測量方案制訂944.3.2掃描測量過程944.3.3測量數據導出994.4拓展訓練99項目5基于Geomagic的數據拼接處理1005.1數據拼接技術簡介1005.1.1多視點云數據對齊的定義1005.1.2常用的多視點云數據對齊方法1015.2Geomagic軟件基礎1025.2.1Geomagic軟件簡介1025.2.2Geomagic軟件優(yōu)點1035.2.3Geomagic軟件逆向設計常用命令1045.3燈罩光柵掃描儀測量數據拼接處理1055.3.1測量數據導入Geomagic軟件1055.3.2燈罩多視點云數據拼接處理1065.3.3燈罩點云數據預處理1095.3.4測量數據導出1105.4拓展訓練111項目6基于Imageware的數據預處理1126.1數據預處理技術簡介1126.1.1點云數據預處理技術的意義1126.1.2測量數據的剔除和修補1136.1.3點云數據的濾波和精簡1146.1.4點云數據分塊1156.2Imageware軟件基礎1166.2.1Imageware軟件簡介1166.2.2Imageware軟件優(yōu)點1176.2.3Imageware軟件逆向設計常用命令1186.3燈罩光柵掃描儀測量數據預處理1206.3.1測量數據導入Imageware軟件1206.3.2燈罩點云數據預處理1216.3.3工件坐標系的建立1226.3.4關鍵特征提取及截面線剖切1296.3.5后處理數據導出1326.4拓展訓練133項目7基于NX的產品逆向造型設計1347.1NX軟件基礎1347.1.1NX軟件簡介1347.1.2NX逆向造型的一般方法和技巧1367.2燈罩產品NX逆向造型設計1397.2.1測量數據導入NX軟件1397.2.2燈罩大面構建1407.2.3燈罩邊界修剪和實體生成1507.2.4細節(jié)安裝特征構建1557.3拓展訓練160項目8基于Design X的便攜式按摩器逆向造型設計1618.1Design X軟件基礎1618.1.1Design X軟件簡介1618.1.2Design X軟件優(yōu)勢功能1628.1.3Design X軟件工作流程1638.2便攜式按摩器逆向造型設計1648.2.1按摩器坐標系建立1648.2.2按摩器主曲面構建1678.2.3按摩器上蓋曲面構建1758.2.4按摩器主體特征構建1858.2.5按摩器細節(jié)結構設計1958.2.6按摩器創(chuàng)新設計2128.3拓展訓練215參考文獻216