逆向工程与快速成型技术应用

本教材充分体现了以“必需、够用”为度的原则，注重应用，围绕着产品快速开发流程，以培养学生的实际应用能力为目标，符合现代制造行业发展需求。本教材将逆向工程和快速成型技术融合在一本教材中，结构紧凑、层次分明，与现有的教材相比，学时少，简明扼要。

前言
第一篇逆向工程技术应用
项目一逆向工程技术认知
任务一初识逆向工程技术
任务二再识逆向工程技术
一、逆向工程的工作流程
二、逆向工程技术实施的条件
任务三了解逆向工程技术的应用
小结
思考题
课外任务
项目二三维数据扫描
任务一了解三维数据扫描
一、数据采集方法的分类
二、接触式数据扫描
三、非接触式光学扫描
四、非接触式的非光学扫描
五、各种数据扫描方法的比较
任务二使用RANGE7非接触三维扫描仪测量储蓄罐外形
一、RANGE7非接触三维扫描仪简介
二、扫描前处理
三、储蓄罐外形的数据扫描
任务三使用EXA Scan手持式三维扫描仪测量车灯灯罩外形
一、EXA Scan手持式三维扫描仪简介
二、车灯灯罩外形的数据扫描
任务四使用XTOM型三维光学面扫描仪测量风扇外形
一、XTOM型三维光学面扫描仪简介
二、风扇外形的数据扫描
小结
思考题
课外任务
项目三数据处理及数模重构
任务一了解Geomagic Studio软件
一、Geomagic Studio软件的工作流程
二、Geomagic Studio软件的主要功能
三、Geomagic Studio软件的基本操作
四、基本操作实例
任务二储蓄罐的数据处理及数模重构
一、点阶段的数据处理
二、多边形阶段的数据处理
三、精确曲面的自动构建
任务三车灯灯罩的数据处理及数模重构
一、多边形阶段的数据处理
二、参数曲面的构建
任务四自行车挡泥板的数模重构
任务五凸台点云的数据处理及数模重构
一、点阶段的数据处理
二、多边形阶段的数据处理
三、精确曲面的构建
任务拓展风扇的逆向造型
一、CATIA软件逆向造型简介
二、风扇的结构特点
三、风扇的逆向造型过程
小结
思考题
课外任务
第二篇快速成型技术应用
项目四快速成型技术认知
任务一认识快速成型技术
一、物体成型的方式
二、快速成型技术的原理
三、快速成型技术的特点
任务二了解快速成型技术的典型工艺
一、光固化成型
二、分层实体制造
三、选择性激光烧结
四、熔融沉积制造
五、三维打印
六、几种主流快速成型工艺的比较
任务三了解快速成型技术的应用
一、概念模型的可视化、设计评价
二、结构验证与装配干涉校验
三、功能性零件的直接制造
四、破损件的修复
任务四了解快速成型技术的发展趋势
一、国外快速成型技术的发展现状
二、我国快速成型技术的发展现状
三、快速成型技术的发展趋势
小结
思考题
课外任务
项目五原型的制作
任务一快速成型的数据处理
一、快速成型的数据来源
二、STL文件
三、零件的分割与摆放
四、支撑的设置
五、三维模型的分层处理
六、层片扫描路径
任务二基于熔融沉积制造工艺制作储蓄罐
一、 UP！3D打印机简介
二、储蓄罐的快速成型
任务三基于喷墨式三维打印工艺制作车灯灯罩
一、Objet30 Pro 3D打印机简介
二、车灯灯罩的快速成型
任务四基于光固化成型工艺制作风扇
一、Magics 软件简介
二、SL300光固化打印机简介
三、风扇的快速成型
任务五硅橡胶模具产品的快速制造
一、基于快速原型的硅橡胶模具制作
二、硅橡胶模具产品的浇注
小结
思考题
课外任务
参考文献

前言逆向工程和快速成型技术已成为产品快速开发的一种重要手段，被广泛应用于家电行业、汽车行业、航空航天领域、生物医学制造、建筑和艺术等领域。随着越来越多的企业将逆向工程和快速成型技术引入产品开发，对具备逆向设计和快速成型知识及能力的高素质技术技能型人才的需求也日益迫切。 本教材在编写过程中，以应用技术操作为重点，关注前沿性技术的最新发展，结合技术理论与实际操作，从逆向工程及快速成型技术的应用能力要求出发，遵循“项目驱动、任务引领”的高职课程改革理念，以典型产品的快速开发为项目，依据产品开发流程设计任务，强化技术应用，将逆向工程和快速成型技术两部分糅合在一本教材中。读者可在较短的时间内，获取逆向工程与快速成型技术的基本知识及应用该技术的能力。本教材具有以下特色： 1紧扣技术发展，突出技术应用内容选取上，力求反映逆向工程和快速成型发展的最新动态和技术的实际应用，围绕新技术、新工艺、新设备在典型产品的逆向设计与快速制造中的应用，组织教材内容。围绕产品逆向设计与快速成型的工作流程及技术应用，将知识点、重点和难点贯穿于项目布置和任务实施中。 2按“项目驱动,任务引领”设计教材结构按照产品逆向设计和快速制造流程设计项目。项目的设计兼顾了逆向工程和快速成型技术及其应用，通过知识点、案例、实际操作的有机结合，在实施“任务”中，学习知识、技术与方法，使学生对产品的快速开发有整体的认识。通过对案例中涉及的重要知识点进行简单而系统的点拨、对案例相关的实用经验技巧加以概括总结，强化学生对逆向工程、快速成型技术的理解及应用能力。 3以“产品”为对象，以“流程”为脉络设计任务按照产品逆向设计和快速制造的流程：三维数据扫描→数模重构→快速制造样件，将典型产品贯穿于整个流程，设计学习任务。 在任务设计上，遵循学生的认知规律，兼顾了不同技术知识掌握和应用能力的培养。所选取的产品，涵盖了工艺品和工业产品。根据产品结构特点，采用不同的数据扫描方法；结合不同产品的设计要求，选择不同重构技术和方法；采用不同的快速成型工艺完成不同的产品制作。在流程中反映任务，任务中体现流程，使其结构更清晰，便于学生学习和理解。 4校企合作，实现立体化教材开发建设在教材的开发过程中，注重与企业的联系，请工程技术人员出谋划策，参与教材的开发，并从企业中选择案例。 本教材除在纸质教材建设上强调内容重构、技术应用和案例创新外，还注重立体化教材的建设。教材附有多媒体教学课件，内容既有对主教材的延伸，也有对主教材内容的补充。此外，还配有设备操作说明、软件使用说明、案例操作方面的视频，以及案例和练习的数据模型，以方便学生自我学习和练习。 〖〗逆向工程与快速成型技术应用第2版前言〖〗教材编写团队由一线骨干教师和企业资深工程人员组成，技术能力强，经验丰富。本教材是在作者多年教学与工程实践基础上编写而成的。参加本教材编写的主要有陈雪芳、孙春华、黄益华、杜建红等。其中陈雪芳编写了项目一、项目五，孙春华编写了项目三，黄益华、杜建红编写了项目二、项目四，李洪伟、刘小波、魏梦京协助提供了相关案例。全书由陈雪芳统稿、定稿。 本教材由江苏大学王霄教授担任主审，王教授提出了有益的建议和意见。此外，在本教材的编写过程中，还得到了苏州西博三维科技有限公司、无锡易维模型设计制造有限公司、中瑞机电科技有限公司、苏州市职业大学机电工程学院相关老师的帮助，在此一并表示衷心的感谢！ 由于作者水平有限，教材中存在疏漏及不足之处在所难免，恳请广大读者批评指正，提出宝贵意见。