逆向工程实验报告.pdf

成绩

课程期末大作业

逆向工程技术不是传统意义上的“仿制”，而是综合应用现代工业设计的理
论方法、生产工程学、材料工程学和有关专业知识，进行系统得地分析研究，进
而快速开发制造出高附加值、高技术水平的新产品。该项项技术与快速成型技术
相结合，可以实现产品的快速三维拷贝，并经过重新建模修改或进行快速成型工
艺参数的调整，还可以实现零件或模型的变异复原。
逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是在不能轻易获得
必要的生产信息的情况下，直接从成品分析，推导出产品的设计原理。逆向工程
被广泛地应用到新产品开发和产品改型设计、产品仿制、质量分析检测等领域，

它的作用是：1、缩短产品的设计、开发周期，加快产品的更新换代速度；2、降
低企业开发新产品的成本与风险；3、加快产品的造型和系列化的设计；4、适合
单件、小批量的零件制造，特别是模具的制造，可分为直接制模与间接制模法。
随着工业技术水平的提升以及生活水准的提高，任何通用性产品在消费者对于高
品质的要求下，功能上的需求已不再是赢得市场竞争力的唯一条件。所以新产品
开发过程中的另一条重要路线就是样件的反求。反求工程技术又称逆向工程技术

（ReverseEngineering,RE）。

二、产品分析

分析扫描对象（零件）的材质、颜色、形状、主要用途；扫描策略的制定；
（例如是否需要喷粉处理，为何选用桌面扫描仪等）

1.零件分析
沐浴露外壳的材质为高密度聚乙烯（HDPE），高密度聚乙烯树脂可采用注射、
挤出、吹塑和旋转成型等方法成型塑料制品。采用注射成型可成型出各种类型的
容器、工业配件、医用品、玩具、壳体、瓶塞和护罩等制品。采用吹塑成型可成
型各种中空容器、超薄型薄膜等。零件颜色通体为白色（除贴纸外）；零件的主
要用途是装载功能，具有良好的耐热性和耐寒性，有较高的刚性和韧性，机械强
度好，在这里作为沐浴露的容器。

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扫描策略

通过对零件特性的分析，选用桌面扫描仪可以快捷的实现3D数据的采集，
桌面扫描仪能够扫描的尺寸范围也可以容纳下沐浴露的外壳，且桌面扫描仪具有
基于标志点、特征、转台拼接、手动拼接等多样的功能。桌面扫描仪采用光栅结
构光模式可以真实的还原物体表面的几何信息，能够很好的还原出沐浴露外壳的
形状特征，且扫描时间短、速度快，搭配桌面扫描仪的配套软件，可以直接生成

网格数据，对扫描的数据进行处理并导出，可以在后续的geomagic软件中进行
进一步的处理。直接进行标定，选择固定扫描方式，无需进行喷粉处理以及贴标
记点。

图1实物图

三、数据采集

图2扫描过程图

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标定

（1）将标定板支架和标定板放在合适的位置（十字能在标定板上清晰显示）；
（2）进入标定界面，按照软件操作向导，将依次标定板摆放三个位置；（开
始标定后，标定板支架不能移动）

2.固定扫描
扫描前设置：

（1）选择纹理模式，选择非纹理扫描；
（2）调节亮度，观察相机对零件的识别情况设定亮度值；
（3）调节相机视口；
（4）勾选使用转台；
（5）设置扫描次数；
3.扫描中操作：
（1）点击相应按键开始时扫描；
（2）点云编辑操作；
（3）手动拼接操作；
4.扫描后处理：
（1）封装；对模型进行封装；
（2）数据的后处理：数据的简化，补洞，平滑，锐化，优化纹理等操作；
（3）最后对进行数据的保存和输出成stl格式文件；

图3扫描结果图

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逆向建模思路和过程：

（1）将扫描的数据导入geomagic软件；
（2）对导入的零件进行自动分割领域；
（3）手动对齐的方式，对零件的平面进行对齐；
（4）先忽略瓶身类似于凹槽的特征，对瓶身的弧状特征进行面片拟合；
（5）对拟合而出的面片进行实体化，如图1所示；
（6）再对凹槽的特征进行面片拟合，然后进行切割，工具选择凹槽的拟合
面，对象选择主体，残留体选择切割过后的主体，如图2所示；
（7）对瓶口创建草图，画出瓶口轮廓，进行旋转拉伸，如图3所示；
（8）对瓶口的卡扣部分进行草图的创建，然后拉伸出实体；
（9）对边角轮廓进行倒圆角；
（10）最后创建内腔的草图，进行拉伸切割得到内腔轮廓；

图4面片拟合实体化图

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5切割图

图6回转拉伸图

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逆向建模后得到的模型：

图7逆向建模结果图
3.模型的精度对比图：

图8逆向建模精度对比图

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6中我们可以看出，有些部分的特征与实物会有些出入，扫出来的模型
会有破损导致建模后的模型可能无法对这一小部分进行精度的对比，而且还存在
黄色、蓝色以及红色情况的存在，产生这些状态的原因是有以下几点：

（1）主要是因为在我们扫描的过程中扫描得到