本书根据项目式教学的思路编写，按照逆向工程技术实际应用的具体流程，通过8个项目并结合实例详细讲解了正向设计和逆向设计的区别、不同测量设备和逆向造型设计软件的具体使用技巧，最后结合企业的真实案例详细讲解了逆向造型设计的特点，并根据逆向设计的不同阶段采用不同的软件进行设计，充分结合了市面上现有逆向造型设计软件的优点，弥补了只用一种软件进行逆向设计的不足。
本书可作为CAD/CAM等机械类专业高职高专学生综合技能实训的教材，也可作为从事CAD/CAM的工程技术人员的参考用书。

结合技能大赛案例和企业真实案例，配套操作视频和模型、教学课件，适用于线上线下混合教学。

自本书第1版于2013年8月出版以来，有较多高校一直在使用，并在2017年被评为首届全国机械行业职业教育优秀教材，这给予编者很大的激励。
本书第1版至今已在本校和兄弟院校模具设计与制造、机械制造及自动化、计算机辅助设计与制造、工业设计等相关专业使用8年，随着时间的推移，许多读者也提出了不少合理化建议，教材里面的部分逆向工程相关前沿技术、设计软件已不能满足新工科背景下相关人才培养目标的需求。为了更好地体现新时期对高等职业教育人才培养要求，编者在广泛征求教材使用反馈意见的基础上，结合教学实际情况，对本书第1版进行了以下三个方面的修订完善。
（1） 逆向工程技术应用是一门应用性非常强的课程，在制造业各领域都得到广泛应用，随着专业逆向工程技术软件的发展，传统点线面的逆向曲面造型设计方法已经跟不上时代发展的步伐，根据点云直接拟合曲面的快速曲面重构方法已经成为发展趋势，Geomagic Design X软件的正逆向结合设计方法正日趋成熟。本书第2版的改版内容中增加了使用Geomagic Design X软件进行逆向造型设计的相关设计案例，并结合企业真实生产项目进行讲解。
（2） 本书第2版以全国职业院校技能大赛高职组 工业产品数字化设计与制造 赛项为载体，结合历年大赛真题案例和企业真实案例进行教学，将大赛的评分标准引入课程的评价体系，以赛促教，以赛促学，使学生在大赛中有所突破，从而有效地提高学生的自主学习能力、产品创新设计能力、分析能力和解决实际工程问题的能力。
（3） 目前，线上线下混合教学已成为趋势，第2版增加了操作视频20个、教学案例模型14个、拓展学习模型12个，配套建设的在线开放课程逆向工程技术应用已经在浙江省高等学校在线开放课程共享平台上同步开设，这充分调动了学生学习的积极性和学习的兴趣，提高了本书的实际使用效果。
第2版的修改得到了浙江工业职业技术学院高层次教学建设培育项目的资助，在此表示衷心的感谢。浙江工业职业技术学院刘长生、李红莉、戴圣杰参与了第2版新增内容的修订，在此一并感谢。
限于编者水平和技术的快速发展，书中难免有不足之处，编者真诚地希望使用本书的教师和学生对教材的不足之处提出意见，以便我们以后加以完善。正是您的支持，给予了我们不断前进的动力。

编者2022年1月
逆向工程技术作为一种新的产品开发形式，在缩短产品开发周期、消化吸收国外先进技术、提升产品竞争力中发挥着越来越重要的作用。现代逆向工程技术，除广泛应用在汽车工业、航空航天工业、机械工业、消费性电子产品等几个传统领域外，也开始应用于多媒体虚拟实境、仿制和破损的修复等领域，特别是在模具设计与制造方面的应用更是有了重大突破。当前，企业界对逆向工程技术人员的需求量越来越大。为了顺应市场的需求与发展，完善机械类专业的课程设置，高等职业院校要根据社会需求设置课程，许多学校开设了逆向工程技术这门课程，并取得了良好效果。但是市面上关于逆向工程技术的相关教材比较少，特别是结合企业案例讲解逆向设计的就更少了。逆向工程技术的广泛应用和快速发展，将导致越来越多的院校开设这门课程。因此，亟需结合企业案例对逆向工程技术的具体应用进行讲解，这样才能做好这门课程的教学工作，使学生具备逆向工程技术的专业知识，掌握产品快速开发的过程和方法。
本书根据项目式教学的思路编写，在突出职业技能应用能力培养的指导思想下探索现代的高职教育形式，按照逆向工程技术实际应用的具体流程顺序，通过以下7个项目并结合实例详细讲解了正向设计和逆向设计的区别、不同测量设备和逆向造型设计软件的具体使用技巧及逆向造型设计的特点。
项目1： 了解逆向工程技术。主要介绍逆向工程技术的定义、流程及应用领域。
项目2： 利用常规测量方式的零件三维建模。结合项目介绍利用常用测量器具(包括游标卡尺、高度游标卡尺、千分尺、万能角度尺、半径规、塞尺等)进行常规测量的方法。
项目3： 基于三坐标测量技术的数据采集。介绍三坐标测量机的测量原理及基本操作步骤，并结合项目操作三坐标测量机对工业产品进行测量。
项目4： 基于3DSS光栅扫描技术的数据采集。介绍3DSS光栅扫描仪的测量原理及基本操作步骤，并结合项目操作3DSS光栅扫描仪对工业产品进行测量。
项目5： 基于Geomagic的数据拼接处理。结合项目介绍Geomagic软件数据拼接的操作步骤及处理方法。
项目6： 基于Imageware的数据预处理。结合项目介绍Imageware数据预处理和建立工件坐标系的一般步骤和方法。
项目7： 基于NX的产品逆向设计。结合项目介绍NX进行逆向造型设计的方法。
本书涉及知识面广，编者水平有限，书中难免有不足之处，敬请读者提出宝贵意见和建议，以便进一步修订和完善。

编者2013年5月

刘鑫，男，硕士研究生，浙江工业职业技术学院模具设计与制造专业教师，主要研究方向为模具设计与制造、逆向工程与产品创新设计、3D打印技术等。主要从事《逆向工程技术应用》、《产品模具开发综合实训》等专业主干课程的教学工作。2017年主编的教材《逆向工程技术应用教程》被评为首届全国机械行业职业教育优秀教材。

项目1了解逆向工程技术1
1.1逆向工程技术简介1
1.2逆向工程的工作流程2
1.3逆向工程技术常用软件3
1.3.1基于正向的CAD/CAE/CAM系统软件3
1.3.2专用的逆向造型设计软件5
1.4逆向工程关键技术8
1.4.1数据采集技术9
1.4.2曲面重构技术11
1.5逆向工程技术的应用领域14
项目2基于常规测量方式的零件三维建模20
2.1常规测量工具及其使用方法20
2.1.1游标卡尺20
2.1.2高度游标卡尺21
2.1.3千分尺22
2.1.4万能角度尺24
2.1.590宽座角尺26
2.1.6半径规26
2.1.7平板27
2.1.8量块28
2.1.9塞尺28
2.2计算机机箱塑料支架的测量29
2.2.1计算机机箱塑料支架结构分析29
2.2.2测量步骤与方法30
2.2.3产品各尺寸测量结果34
2.3计算机机箱塑料支架实体造型设计35
2.3.1新建支架模型文件35
2.3.2外形轮廓特征构建36
2.3.3台阶特征构建38
2.3.4侧面板特征构建39
2.3.5安装孔特征构建40
2.3.6两端吊耳特征构建42
2.4拓展训练44
项目3基于三坐标测量技术的数据采集45
逆向工程技术应用教程（第2版）目录3.1三坐标测量机简介45
3.1.1三坐标测量机的历史与发展45
3.1.2三坐标测量机的测量原理46
3.1.3三坐标测量机的组成和结构47
3.1.4三坐标测量机在逆向工程中的作用48
3.2三坐标测量机基础测量技能实训49
3.2.1测量机操作盒49
3.2.2测头管理50
3.2.3测量坐标系51
3.2.4元素的测量和构造53
3.2.5元素的相关关系55
3.2.6形位公差的设置55
3.2.7测量数据的导入和导出55
3.3肥皂盒三坐标测量56
3.3.1实物分析及测量方案制订56
3.3.2测量系统构成57
3.3.3新建测量程序59
3.3.4定义测头文件59
3.3.5构造测量基准并建立工件坐标系61
3.3.6分区域测量63
3.3.7测量数据导出64
3.4肥皂盒逆向造型设计64
3.4.1新建肥皂盒模型文件64
3.4.2主体曲面特征构建65
3.4.3漏水孔特征构建69
3.4.4圆柱体特征构建72
3.4.5加强筋特征构建73
3.4.6肥皂盒创新设计74
3.5拓展训练74
项目4基于3DSS光栅扫描技术的数据采集76
4.13DSS测量系统简介76
4.1.13DSS测量系统的特点和测量原理76
4.1.23DSS光栅扫描仪的组成和结构77
4.1.33DSS光栅扫描仪在逆向工程中的作用77
4.23DSS光栅扫描仪基本操作79
4.2.1扫描策略79
4.2.2扫描测量过程相关操作80
4.2.3分区域测量89
4.2.4测量数据导出92
4.3灯罩3DSS光栅扫描仪测量94
4.3.1实物分析及测量方案制订94
4.3.2扫描测量过程94
4.3.3测量数据导出99
4.4拓展训练99
项目5基于Geomagic的数据拼接处理100
5.1数据拼接技术简介100
5.1.1多视点云数据对齐的定义100
5.1.2常用的多视点云数据对齐方法101
5.2Geomagic软件基础102
5.2.1Geomagic软件简介102
5.2.2Geomagic软件优点103
5.2.3Geomagic软件逆向设计常用命令104
5.3灯罩光栅扫描仪测量数据拼接处理105
5.3.1测量数据导入Geomagic软件105
5.3.2灯罩多视点云数据拼接处理106
5.3.3灯罩点云数据预处理109
5.3.4测量数据导出110
5.4拓展训练111
项目6基于Imageware的数据预处理112
6.1数据预处理技术简介112
6.1.1点云数据预处理技术的意义112
6.1.2测量数据的剔除和修补113
6.1.3点云数据的滤波和精简114
6.1.4点云数据分块115
6.2Imageware软件基础116
6.2.1Imageware软件简介116
6.2.2Imageware软件优点117
6.2.3Imageware软件逆向设计常用命令118
6.3灯罩光栅扫描仪测量数据预处理120
6.3.1测量数据导入Imageware软件120
6.3.2灯罩点云数据预处理121
6.3.3工件坐标系的建立122
6.3.4关键特征提取及截面线剖切129
6.3.5后处理数据导出132
6.4拓展训练133
项目7基于NX的产品逆向造型设计134
7.1NX软件基础134
7.1.1NX软件简介134
7.1.2NX逆向造型的一般方法和技巧136
7.2灯罩产品NX逆向造型设计139
7.2.1测量数据导入NX软件139
7.2.2灯罩大面构建140
7.2.3灯罩边界修剪和实体生成150
7.2.4细节安装特征构建155
7.3拓展训练160
项目8基于Design X的便携式按摩器逆向造型设计161
8.1Design X软件基础161
8.1.1Design X软件简介161
8.1.2Design X软件优势功能162
8.1.3Design X软件工作流程163
8.2便携式按摩器逆向造型设计164
8.2.1按摩器坐标系建立164
8.2.2按摩器主曲面构建167
8.2.3按摩器上盖曲面构建175
8.2.4按摩器主体特征构建185
8.2.5按摩器细节结构设计195
8.2.6按摩器创新设计212
8.3拓展训练215
参考文献216