1、重 庆 理 工 大 学逆向工程技术实训说明书设计题目： 指导老师： 姓 名： 专 业： 学 号： 学 院： 中 国 重 庆2013 年 月逆向工程技术实训 10921470244-王鑫1前 言关于逆向工程技术实训：逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同。它是根据已经存在的产品或零件原型，重新构造产品或零件的三维模型，在此基础上对已有产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。在整个逆向工程中，产品三维几何模型的 CAD 重建是最关键的，最复杂的环节。因为只有获得了产品的 CAD 模型，才能够在此基础上进行后续产品的加工制造、快速成型制造、虚拟仿真制造、产品的再设计等。逆向工程技术涉及计算
2、机图形学、计算机图像处理、微分几何、概率统计学科，是 CAD 领域最活跃的分支之一。逆向工程软件部分品牌有 Imageware、ICEM、CopyCAD、Rapid Form 等，本此实训我们利用 Imageware 软件对产品进行分析、处理。通过逆向工程技术的实训，可以对本软件更加的熟悉并运用，以达到专业技术的初步水平。可以使我们在课堂上的学习与实际的运用相结合，获得在传统的课堂教育得不到的新能力，并且让我们能够掌握整个逆向工程的过程，并且积累设计经验。 通过实训过程，更能够了解到自己在专业知识的不足，锻炼独立思考能力和提升团队合作能力，同学们可以相互取长补短。真正意义上的实训有别与以往的传
3、统课堂教学模式，这种实训方式让我们不在一味的依赖老师，而是利用各种方式独立解决问题；同时这种实训方式也让我们在实体建模过程中贯穿国际标准的使用规范，这些都为以后的实际运用及社会工作打下坚实的基础。逆向工程技术实训 10921470244-王鑫2目 录第一节、设计题目.0第二节、设计流程分析.0第三节、点云的处理.1第四节、导弹一的设计.3第五节、导弹二和机头的设计.6第六节、导弹三的设计.8第七节、导弹四的设计.10第八节、轮子和机轮架的设计.12第九节、导弹五的设计.15第十节、机身、机尾、尾翼和落脚板的设计.17第十一节、侧翼和机盖的设计.20第十二节、机下身部位的设计.23第十三节、后处
4、理.24苏 27 战斗机逆向设计所得图.27第一节、设计题目苏 27 战斗机第二节、设计流程分析设计产品题目为苏 27 战斗机，首先通过实物图可以看到整个战斗机是关于中心平面对称的一个物体，所以我们只需要做关于中心平面对称的一边的设计就可以了，然后通过中心平面镜像就可以得到整个设计模型。通过点云文件对点云进行分析、观察、解读，可以分析得出整个苏 27 战斗机是由机头、机身、机尾、轮子、侧翼、尾翼、各种型号导弹 9 枚和机盖等部分组成。因此，我们首先运用Imageware13.2 软件对点云进行处理，通过数据精简、噪点删除等命令对点云进行修剪。点云进行初步的稀释处理后，在 Imageware13
5、.2 软件内调整工件坐标系和 X、Y、Z 三个方向进行点云的分割，将点云分割为几个大的部分，再对每一部分进行处理操作。利用Imageware13.2 软件中的各种命令对于点云进行处理和设计，整个设计流程遵循所建构的曲面在保证光顺平滑的前提下尽量过点，曲面与点云的总体误差不能超过规定的误差，保证面与面之间的连续性关系与实物尽可能一致，在生成实体后对存在尖锐的棱边进行圆角。具体点云处理步骤：1、整体点云的处理；2、导弹 1 的设计；3、导弹 2 和机头的设计；4、导弹 3 的设计；5、导弹 4 的设计；6、轮子和机轮架的设计；7、导弹 5 的设计；8、机身、机尾、尾翼和落脚板的设计；9、侧翼和机盖
6、的设计；10、机下身部位的设计；苏 27 战斗机实物图 苏 27 逆向设计成品图逆向工程技术实训 10921470244-王鑫111、后处理第三节、点云的处理苏 27 战斗机点云一、打开点云文件打开点云文件 SU27-dianyun.imw，点击图层编辑 ，设置图层 L1 为当前图层，并显示。如下图所示：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫22、点云分析与处理1、数据精简，由于点云中的点数目太多，在其存储和处理时都存在很大的弊端，因此在保持一定的精度的前提下可以对数据进行精简。选择修改数据简化距离采样，如图所示：采用距离方式，设置距离公差为 10。2、噪点删除，点云中有一些点是用不到
7、的，所以可以将这些不必要的点删除掉。选择修改扫描线拾取删除点，进过处理后点云就可以进一步进行操作了，得到的点云如下图所示：三、点云分割因为苏 27 战斗机是一个对称的物体，我们只需要做一边的设计，通过镜像就得到另一边同样的设计，这样就可以减少操作步骤等。选择修改抽取断面，如图所示：选择分割面方向为 Y 轴，设置分割点云数量为 1，应用，得到如下图所示半边点云：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫3第四节、导弹一的设计一、提取点云在处理过后的点云中提取出导弹一的点云。选择修改抽取圈选点 ，选择屏幕上的点圈选出导弹一的点云，保留点云：选择内侧，并保留原始数据，应用确定。得到导弹一的点云如
8、下：二、创建曲线选择创建简易曲线三点圆：将导弹圆形部位创 建为圆；逆向工程技术实训 10921470244-王鑫4选择创建简易曲线直线：将边缘点之间创建为直线。得到如图所示的曲线组：3、构建曲面选择构建曲面放样：依次选择起点连续性和连续性终点构建出圆柱曲面；选择构建曲面边界曲面：依次选择 A,B,C,D 四条边构建出边界曲面；逆向工程技术实训 10921470244-王鑫5选择构建曲面边界平面： 依次选择边界线构建出边界平面。最后得到导弹的模型如下图所示：四、后处理通过相同的命令做出导弹的支架，如图所示：通过修改位移镜像：得到左右两个导弹一：如下图所示：逆向工程技术实训 10921470244
9、-王鑫6第五节、导弹二和机头的设计一、提取点云创建图层 L2，并在处理过后的点云中提取出导弹二和机头的点云。选择修改抽取圈选点 ，选择屏幕上的点圈选出导弹二和机头的点云，保留点云：选择内侧，并保留原始数据，应用确定。得到导弹二和机头的点云。2、创建曲线逆向工程技术实训 10921470244-王鑫7选择创建简易曲线三点圆：将机头和导弹二圆形部位创建为圆；选择创建简易曲线直线：将边缘点之间创建为直线。得到如右图所示曲线组：三、构建曲面选择构建曲面放样 ：依次选择起点连续性和连续性终点构建出圆柱曲面；选择构建扫掠曲面扫掠 ：扫掠出曲面；选择构建桥接曲面 ：将两曲面桥接起来，最后得到如下图曲面：机头
10、创建的面：导弹二曲面：四、后处理通过修改位移镜像 ：得到左右两个导弹二：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫8第六节、导弹三的设计一、提取点云创建图层 L3，并在处理过后的点云中提取出导弹三的点云。选择修改抽取圈选点 ，选择屏幕上的点圈选出导弹三的点云，保留点云：选择内侧，并保留原始数据，应用确定。得到导弹三的点云。二、创建曲线选择创建简易曲线三点圆 ：将导弹三圆形部位创建为圆；选择创建简易曲线直线 ：将边缘点之间创建为直线。得到如下图所示曲线组：三、构建曲面选择构建曲面放样 ：依次选择起点连续性和连续性终点构建出圆柱曲面；选择构建扫掠曲面扫掠 ：扫掠出曲面；选择构建桥接曲面 ：将两
11、曲面桥接起来，最后得到如下图曲面：导弹三支架面：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫9导弹三支架面：四、后处理通过修改位移镜像 ：得到左右两个导弹三：第七节、导弹四的设计一、提取点云创建图层 L4，并在处理过后的点云中提取出导弹四的点云。选择修改抽取圈选点 ，选择屏幕上的点圈选出导弹四的点云，保留点云：选择内侧，逆向工程技术实训 10921470244-王鑫10并保留原始数据，应用确定。导弹四的点云：二、创建曲线选择创建简易曲线三点圆 ：将导弹四圆形部位创建为圆；选择创建简易曲线直线 ：将边缘点之间创建为直线。得到如下图所示曲线组：三、构建曲面选择构建曲面放样 ：依次选择起点连续性和
12、连续性终点构建出圆柱曲面；选择构建扫掠曲面扫掠 ：扫掠出曲面；选择构建桥接曲面 ：将两曲面桥接起来，最后得到如下图曲面：导 弹四 支架 面：导弹 头曲 面：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫11导弹四曲面：四、后处理通过修改位移镜像 ：得到左右两个导弹四：第八节、轮子和机轮架的设计一、提取点云创建图层 L5，并在处理过后的点云中提取出轮子和机轮架的点云。选择修改抽取圈选点，选择屏幕上的点分逆向工程技术实训 10921470244-王鑫12别圈选出轮子和机轮架的点云，保留点云：选择内侧，并保留原始数据，应用确定。后轮点云： 前轮点云： 二、创建曲线选择创建简易曲线三点圆 ：将导弹三圆
13、形部位创建为圆；选择创建简易曲线直线 ：将边缘点之间创建为直线。得到如下图所示曲线组：前轮及支架曲线： 后轮及支架曲线：三、构建 曲面选择 构建曲面 放样 ：依次选择起点连续 性和连续性 终点构建出圆柱曲面；选择构建扫掠曲面扫掠 ：扫掠出曲面；选择构建桥接曲面 ：将两曲面桥接起来，最后得到如下图曲面：前轮支架面：后轮支架面：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫13前轮面： 后轮面：四、后处理通过构建倒角模式 ：处理轮子的边缘；通过修改位移镜像 ：得到左右两个后轮：得到如下图：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫14第九节、导弹五的设计一、提取点云创建图层 L6，并在处理过后
14、的点云中提取出导弹五的点云。选择修改抽取圈选点 ，选择屏幕上的点圈选出导弹五的点云，保留点云：选择内侧，并保留原始数据，应用确定。逆向工程技术实训 10921470244-王鑫15导弹五的点云： 二、创建曲线选择创建简易曲线三点圆 ：将导弹三圆形部位创建为圆；选择创建简易曲线直线 ：将边缘点之间创建为直线。得到如下图所示曲线组：导弹侧翼曲线： 导弹尾翼曲线：导弹支架曲线：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫16导弹五曲线：三、构建曲面选择构建曲面放样 ：依次选择起点连续性和连续性终点构建出圆柱曲面；选择构建扫掠曲面扫掠 ：扫掠出曲面；选择构建桥接曲面 ：将两曲面桥接起来，最后得到如下
15、图曲面：导弹五支架面： 导弹侧翼曲面：导弹尾翼曲面：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫17导弹曲面：第十节、机身、机尾、尾翼和落脚板的设计一、提取点云创建图层 L7，并在处理过后的点云中提取出机身、机尾、尾翼和落脚板的点云。选择修改抽取圈选点 ，选择屏幕上的点分别圈选出机身、机尾、尾翼和落脚板的点云，保留点云：选择内侧，并保留原始数据，应用确定。机身点云： 二、创建曲线选择创建简易曲线三点圆 ：将导弹三圆形部位创建为圆；选择创建简易曲线直线 ：将边缘点之间创建为直线。逆向工程技术实训 10921470244-王鑫18得到如下图所示曲线组：三、构建曲面选择构建曲面放样 ：依次选择起点
16、连续性和连续性终点构建出圆柱曲面；选择构建扫掠曲面扫掠 ：扫掠出曲面；选择构建桥接曲面 ：将两曲面桥接起来，最后得到如下图曲面：尾翼面：机尾面：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫19机身曲面：落脚板曲面：四、后处理通过修改位移镜像 ：得到左右两个尾翼三：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫20第十一节、侧翼和机盖的设计一、提取点云创建图层 L8，并在处理过后的点云中提取出侧翼和机盖的点云。选择修改抽取圈选点 ，选择屏幕上的点分别圈选出侧翼和机盖板的点云，保留点云：选择内侧，并保留原始数据，应用确定。点云： 二、创建曲线选择创建 简易曲线三点圆：将导弹三圆形部 位创建为圆；
17、选择创建 简易曲线直线 ：将边缘点之间创建为直 线。得到如下 图所示曲线组：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫21三、构建 曲面选择构 建曲面放样：依次选 择起点连续性和连续性终点 构建出圆柱曲面；选择构建扫掠曲面扫掠：扫掠出曲面；选择构建桥接曲面 ：将两曲面桥接起来，最后得到如下图曲面：侧翼面：机盖面：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫22机身主体曲面：第十二节、机下身部位的设计一、提取点云创建图层 L9，并在处理过后的点云中提取出机下身部位的点云。选择修改抽取圈选点 ，选择屏幕上的点分别圈选出机下身部位的点云，保留点云：选择内侧，并保留原始数据，应用确定。点云： 二
18、、创建曲线选择创建简易曲线三点圆 ：将导弹三圆形部位创建为圆；选择创建简易曲线直线 ：将边缘点之间创建为直线。得到如下图所示曲线组：三、构建曲面选择构建曲面放样 ：依次选择起点连续性和连续性终点构建出圆柱曲面；选择构建扫掠曲面扫掠 ：扫掠出曲面；选择构建桥接曲面 ：将两曲面桥接起来，最后得到如下图曲面：逆向工程技术实训 10921470244-王鑫23第十三节、后处理因为在生成的曲面中很多面是相互独立的，而且曲面的连续性不高，需要通逆向工程技术实训 10921470244-王鑫24过运用倒圆 、桥接 、缝合 、延伸 、合并 、修剪 、截断 和相交 等命令对平面进行后处理，使得曲面之间的相关性更大，光顺性更好。导弹分布图曲率修剪图逆向工程技术实训 10921470244-王鑫25逆向工程技术实训 10921470244-王鑫26苏 27 战斗机逆向设计所得图
