逆向工程原理是？關鍵技術包括哪些？

1.逆向工程的定義及原理

逆向工程是利用某種方法，對已存在的產品零件或者原型，利用數字化接觸式測量設備(CMM)或其他非接觸式設備，獲取物體表面的三維數據，再經過相關軟件進行曲面重構，最終得出物體的CAD模型的全過程。逆向工程體系主要分為三個步驟，即數據獲取、曲面重構及模型重建。其中，數據獲取就是要通過三維形貌測量的方法對物體的形貌數據提取出來。

2.逆向工程關鍵技術

(1)測量技術

逆向工程的測量技術原理主要分為接觸式測量和非接觸式測量。

接觸式測量：接觸式測量技術以探針為載體，在物體三維表面上利用探針與表面直接接觸實現數據采集，但探針式接觸測量在遇到造型復雜的物體時，精度控制極不穩定，容易產生數據盲區，在觸碰到一些拐角或者曲面時容易將探針折斷，適合精度要求高、尺寸大的物體測量。

非接觸式測量：非接觸式測量技術是目前主流應用趨勢，應用范圍最廣。非接觸式測量具有損耗低、適用面廣、速度快的特點。數據精度方面沒有接觸式測量高，較適合民用領域產品的逆向數據采集。

(2)數據處理技術

實物在經過三維掃描測量后，得到的數據模型是分散的，分散的點數據集合稱為“點云數據”。由于測量設備精度的不同，點云數據存在密集點云和稀疏點云之分，設備精度越高，稀疏點云越少，點云數據處理的工作量就越低;設備精度越差，則工作量越大，但無論設備精度高低，都需對點云數據進行處理。

(3)基于IMAGEWARE的曲面重構技術

經過數據測量得到的初始點云數據，不能直接適用于設計與制造，點云數據需要通過軟件進行二次模型重構。模型重構的目的是將點云數據實體化，從而銜接曲面光順工作，最終滿足開發和生產需求。在三維數字化模型中，空間遵循三維構成的原理，在數據算法上由多個點構成線，多個線組成面，面最終相接成實體，因此曲面重構主要通過逆向處理軟件來實現?；贗MAGEWARE逆向軟件的曲面重構技術如下：

擬合特征曲線曲面重構：通過提煉外圍點云特征擬合生成特征曲線，通過特征曲線提煉出結構曲線，再利用軟件中放樣、曲面混接、曲面銜接等命令生成曲面，最后進行優化，完成曲面重構。

特征優化法曲面重構：將處理好的點云數據在IMAGEWARE中再次優化，將優化后的點云擬合，修補存在的破面，直接生成曲面。

(4)基于參數化的模型曲面構建技術

曲面重構后生成的模型是三角形網格的集合。通常曲率越大，三角形網格越多，其文件內容越大。在生成產品實體之前，先對網格優化，優化后的文件以STL格式保存，再進入到參數化模型曲面構建的流程。目前主流的參數化軟件有Pro-E、Solidworks、UG等。在參數化軟件中，模型曲面構建主要有特征曲線構建法、輪廓描摹法、結構線提煉法三種。

(5)曲面光順技術

由于IMAGEWARE軟件和Pro-E等參數化軟件存在算法區別，通過IMAGEWARE導出的STL文件導入到參數化軟件中會出現曲面折疊、重復、彎曲、不平順等問題。曲面的質量決定了實體模型能否實際運用于生產，如果曲面光順的問題無法解決，所生產出的產品將會產生巨大缺陷。曲面光順的主要目的是對點云數據的波形過濾。

以上梳理了逆向工程的原理及關鍵技術，希望對你有所幫助，如果你想了解更多相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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