本書根據(jù)項目式教學的思路編寫，按照逆向工程技術(shù)實際應用的具體流程，通過8個項目并結(jié)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(jié)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(jù)逆向設計的不同階段采用不同的軟件進行設計，充分結(jié)合了市面上現(xiàn)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(shù)人員的參考用書。

結(jié)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(guān)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(guān)前沿技術(shù)、設計軟件已不能滿足新工科背景下相關(guān)人才培養(yǎng)目標的需求。為了更好地體現(xiàn)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(chǔ)上，結(jié)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(shù)應用是一門應用性非常強的課程，在制造業(yè)各領(lǐng)域都得到廣泛應用，隨著專業(yè)逆向工程技術(shù)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(jīng)跟不上時代發(fā)展的步伐，根據(jù)點云直接擬合曲面的快速曲面重構(gòu)方法已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，Geomagic Design X軟件的正逆向結(jié)合設計方法正日趨成熟。本書第2版的改版內(nèi)容中增加了使用Geomagic Design X軟件進行逆向造型設計的相關(guān)設計案例，并結(jié)合企業(yè)真實生產(chǎn)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(chǎn)品數(shù)字化設計與制造 賽項為載體，結(jié)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(chǎn)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(shù)應用已經(jīng)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(diào)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(shù)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(shù)學院劉長生、李紅莉、戴圣杰參與了第2版新增內(nèi)容的修訂，在此一并感謝。
限于編者水平和技術(shù)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(shù)作為一種新的產(chǎn)品開發(fā)形式，在縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、消化吸收國外先進技術(shù)、提升產(chǎn)品競爭力中發(fā)揮著越來越重要的作用�，F(xiàn)代逆向工程技術(shù)，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(chǎn)品等幾個傳統(tǒng)領(lǐng)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(lǐng)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(shù)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(jù)社會需求設置課程，許多學校開設了逆向工程技術(shù)這門課程，并取得了良好效果。但是市面上關(guān)于逆向工程技術(shù)的相關(guān)教材比較少，特別是結(jié)合企業(yè)案例講解逆向設計的就更少了。逆向工程技術(shù)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(jié)合企業(yè)案例對逆向工程技術(shù)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(shù)的專業(yè)知識，掌握產(chǎn)品快速開發(fā)的過程和方法。
本書根據(jù)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(xiàn)代的高職教育形式，按照逆向工程技術(shù)實際應用的具體流程順序，通過以下7個項目并結(jié)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(shù)。主要介紹逆向工程技術(shù)的定義、流程及應用領(lǐng)域。
項目2： 利用常規(guī)測量方式的零件三維建模。結(jié)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(shù)的數(shù)據(jù)采集。介紹三坐標測量機的測量原理及基本操作步驟，并結(jié)合項目操作三坐標測量機對工業(yè)產(chǎn)品進行測量。
項目4： 基于3DSS光柵掃描技術(shù)的數(shù)據(jù)采集。介紹3DSS光柵掃描儀的測量原理及基本操作步驟，并結(jié)合項目操作3DSS光柵掃描儀對工業(yè)產(chǎn)品進行測量。
項目5： 基于Geomagic的數(shù)據(jù)拼接處理。結(jié)合項目介紹Geomagic軟件數(shù)據(jù)拼接的操作步驟及處理方法。
項目6： 基于Imageware的數(shù)據(jù)預處理。結(jié)合項目介紹Imageware數(shù)據(jù)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(chǎn)品逆向設計。結(jié)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(shù)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(chǎn)品創(chuàng)新設計、3D打印技術(shù)等。主要從事《逆向工程技術(shù)應用》、《產(chǎn)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(shù)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(shù)1
1.1逆向工程技術(shù)簡介1
1.2逆向工程的工作流程2
1.3逆向工程技術(shù)常用軟件3
1.3.1基于正向的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)軟件3
1.3.2專用的逆向造型設計軟件5
1.4逆向工程關(guān)鍵技術(shù)8
1.4.1數(shù)據(jù)采集技術(shù)9
1.4.2曲面重構(gòu)技術(shù)11
1.5逆向工程技術(shù)的應用領(lǐng)域14
項目2基于常規(guī)測量方式的零件三維建模20
2.1常規(guī)測量工具及其使用方法20
2.1.1游標卡尺20
2.1.2高度游標卡尺21
2.1.3千分尺22
2.1.4萬能角度尺24
2.1.590寬座角尺26
2.1.6半徑規(guī)26
2.1.7平板27
2.1.8量塊28
2.1.9塞尺28
2.2計算機機箱塑料支架的測量29
2.2.1計算機機箱塑料支架結(jié)構(gòu)分析29
2.2.2測量步驟與方法30
2.2.3產(chǎn)品各尺寸測量結(jié)果34
2.3計算機機箱塑料支架實體造型設計35
2.3.1新建支架模型文件35
2.3.2外形輪廓特征構(gòu)建36
2.3.3臺階特征構(gòu)建38
2.3.4側(cè)面板特征構(gòu)建39
2.3.5安裝孔特征構(gòu)建40
2.3.6兩端吊耳特征構(gòu)建42
2.4拓展訓練44
項目3基于三坐標測量技術(shù)的數(shù)據(jù)采集45
逆向工程技術(shù)應用教程（第2版）目錄3.1三坐標測量機簡介45
3.1.1三坐標測量機的歷史與發(fā)展45
3.1.2三坐標測量機的測量原理46
3.1.3三坐標測量機的組成和結(jié)構(gòu)47
3.1.4三坐標測量機在逆向工程中的作用48
3.2三坐標測量機基礎(chǔ)測量技能實訓49
3.2.1測量機操作盒49
3.2.2測頭管理50
3.2.3測量坐標系51
3.2.4元素的測量和構(gòu)造53
3.2.5元素的相關(guān)關(guān)系55
3.2.6形位公差的設置55
3.2.7測量數(shù)據(jù)的導入和導出55
3.3肥皂盒三坐標測量56
3.3.1實物分析及測量方案制訂56
3.3.2測量系統(tǒng)構(gòu)成57
3.3.3新建測量程序59
3.3.4定義測頭文件59
3.3.5構(gòu)造測量基準并建立工件坐標系61
3.3.6分區(qū)域測量63
3.3.7測量數(shù)據(jù)導出64
3.4肥皂盒逆向造型設計64
3.4.1新建肥皂盒模型文件64
3.4.2主體曲面特征構(gòu)建65
3.4.3漏水孔特征構(gòu)建69
3.4.4圓柱體特征構(gòu)建72
3.4.5加強筋特征構(gòu)建73
3.4.6肥皂盒創(chuàng)新設計74
3.5拓展訓練74
項目4基于3DSS光柵掃描技術(shù)的數(shù)據(jù)采集76
4.13DSS測量系統(tǒng)簡介76
4.1.13DSS測量系統(tǒng)的特點和測量原理76
4.1.23DSS光柵掃描儀的組成和結(jié)構(gòu)77
4.1.33DSS光柵掃描儀在逆向工程中的作用77
4.23DSS光柵掃描儀基本操作79
4.2.1掃描策略79
4.2.2掃描測量過程相關(guān)操作80
4.2.3分區(qū)域測量89
4.2.4測量數(shù)據(jù)導出92
4.3燈罩3DSS光柵掃描儀測量94
4.3.1實物分析及測量方案制訂94
4.3.2掃描測量過程94
4.3.3測量數(shù)據(jù)導出99
4.4拓展訓練99
項目5基于Geomagic的數(shù)據(jù)拼接處理100
5.1數(shù)據(jù)拼接技術(shù)簡介100
5.1.1多視點云數(shù)據(jù)對齊的定義100
5.1.2常用的多視點云數(shù)據(jù)對齊方法101
5.2Geomagic軟件基礎(chǔ)102
5.2.1Geomagic軟件簡介102
5.2.2Geomagic軟件優(yōu)點103
5.2.3Geomagic軟件逆向設計常用命令104
5.3燈罩光柵掃描儀測量數(shù)據(jù)拼接處理105
5.3.1測量數(shù)據(jù)導入Geomagic軟件105
5.3.2燈罩多視點云數(shù)據(jù)拼接處理106
5.3.3燈罩點云數(shù)據(jù)預處理109
5.3.4測量數(shù)據(jù)導出110
5.4拓展訓練111
項目6基于Imageware的數(shù)據(jù)預處理112
6.1數(shù)據(jù)預處理技術(shù)簡介112
6.1.1點云數(shù)據(jù)預處理技術(shù)的意義112
6.1.2測量數(shù)據(jù)的剔除和修補113
6.1.3點云數(shù)據(jù)的濾波和精簡114
6.1.4點云數(shù)據(jù)分塊115
6.2Imageware軟件基礎(chǔ)116
6.2.1Imageware軟件簡介116
6.2.2Imageware軟件優(yōu)點117
6.2.3Imageware軟件逆向設計常用命令118
6.3燈罩光柵掃描儀測量數(shù)據(jù)預處理120
6.3.1測量數(shù)據(jù)導入Imageware軟件120
6.3.2燈罩點云數(shù)據(jù)預處理121
6.3.3工件坐標系的建立122
6.3.4關(guān)鍵特征提取及截面線剖切129
6.3.5后處理數(shù)據(jù)導出132
6.4拓展訓練133
項目7基于NX的產(chǎn)品逆向造型設計134
7.1NX軟件基礎(chǔ)134
7.1.1NX軟件簡介134
7.1.2NX逆向造型的一般方法和技巧136
7.2燈罩產(chǎn)品NX逆向造型設計139
7.2.1測量數(shù)據(jù)導入NX軟件139
7.2.2燈罩大面構(gòu)建140
7.2.3燈罩邊界修剪和實體生成150
7.2.4細節(jié)安裝特征構(gòu)建155
7.3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161
8.1Design X軟件基礎(chǔ)161
8.1.1Design X軟件簡介161
8.1.2Design X軟件優(yōu)勢功能162
8.1.3Design X軟件工作流程163
8.2便攜式按摩器逆向造型設計164
8.2.1按摩器坐標系建立164
8.2.2按摩器主曲面構(gòu)建167
8.2.3按摩器上蓋曲面構(gòu)建175
8.2.4按摩器主體特征構(gòu)建185
8.2.5按摩器細節(jié)結(jié)構(gòu)設計195
8.2.6按摩器創(chuàng)新設計212
8.3拓展訓練215
參考文獻216