逆向建模技术与产品创新设计

　　随着现代计算机技术及测试技术的发展，利用CAD/CAM技术、先进制造技术来实现实物的逆向设计已成为CAD/CAM领域内的一个热点，并成为逆向工程技术应用的主要内容。将逆向工程与创新性思维融合在一起，将使机械类学生的工程素养得以很大提升。 

　　产品创新离不开技术积累，利用逆向工程技术消化、吸收国外先进技术已成为新产品开发的有效途径。《逆向建模技术与产品创新设计》以逆向工程技术为主线，较为详实地介绍了产品逆向建模过程中实物样件表面数字化技术、点云数据的预处理技术、特征曲线的重构与编辑技术、特征曲面的重构与编辑技术。同时对产品三维建模软件及特征提取软件，即逆向软件进行了比较分析。在书中还对产品建模过程中所涉及的一些常用术语及曲线、曲面数学原理进行了详细介绍，在产品逆向建模的基础之上，引入了产品创新概念。创新性设计需要创新性思维，创新性思维需要创新性方法，本书从创新设计的必要性出发，论述了创新性思维的内涵及培养。
　　《逆向建模技术与产品创新设计》在编写过程中坚持“理论够用、注重实践”的工程特色，数学理论讲解与软件实现相配合，使读者对深奥的数学问题更加容易理解。本书结构清晰、操作性强，可作为高等院校机械、电子、工业设计等专业的教材，也可作为研究生、CAD技术人员和教师的参考书。

第1章 绪论
第2章 逆向工程数学理论理础
第3章　逆向工程测量系统
第4章 逆向工程测量数据处理技术
第5章 逆向工程曲线构建技术
第6章 逆向工程曲面构建与造型技术
第7章 逆向工程与产品创新设计

优化设计经过半个多世纪的发展与完善，越来越显示出它可使产品零件的结构参数达到的能力。有限元素法可使以前难以定量计算的问题求得极好的近似定量计算的结果。运用有限元素法可以对零部件进行静、动力分析，通过应力分布确定出产品容易失效的部位，从而引导产品设计。对于少数非常重要、结构复杂且价格昂贵的零件，在必要时还需用模型试验方法来进行设计，即按初步设计的图纸制造出模型，通过试验，找出结构上的薄弱部位或多余的截面尺寸，并增大或减小以修改原设计，后达到完善的程度。机械可靠性理论用于技术设计阶段，可以按可靠性的观点对所设计的零、部件结构及其参数作出是否满足可靠性的评价，提出改进设计的建议，从而进一步提高机器的设计质量。上述理论日前已广泛应用十产品设计中。
　　4．产品制造
　　精密的产品设计是依靠高精度的制造来实现的，高精度的制造是依靠高精度的检具来完成的。
　　产品制造离不开合理的制造工艺。制造工艺是产品制造质量的保证，是指在产品制造中各种机械制造方法和过程的总和。存产品制造的任何工序中，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，称为夹具；而将设计图纸转化成产品，离不开机械制造工艺与夹具，它们是机械制造业的基础，是生产高科技产品的保障；离开了它们就不能开发出先进的产品，就不能保证产品质量，也不能提高生产率、降低成本和缩短牛产周期。
　　机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的。目前，机械制造工艺技术向着高精度、高效率、高自动化方向发展。精密加工精度已经达到亚微米级，而超精密加工已经进入0．01um级。现代机械产品的特点是多种多样、批量小、更新快、牛产周期短，这就要求整个加工系统及机械制造工艺技术向着柔性、高效、自动化方向发展。成组技术理论的出现和计算机技术的发展，使计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺设计（CAPP）、计算机辅助制造（CAM）、数控机床等在机械制造业中得到广泛的应用，这大大地缩短了产品的生产周期，提高了效率，保证了产品的高精度、高质量。
　　机械产品的质量与零件的质量和装配质量有着密切的关系，它直接影响着机械产品的使用性能和寿命。零件的加工质量包括加工精度和表面质量两个方面。机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）与理想几何参数的符合程度。实际几何参数与理想几何参数的偏离程度称为加工误差，加工误差越小，加工精度就越高。任何一种加工方法都不可能将零件做得准确，与理想零件完全符合。只要不影响机器的使用性能，允许误差值在一定的范围内变动。科学技术水平的提高和精密机械的迅速发展对零件加工精度的要求愈来愈高，高精度的检具成为产品加工过程不可缺少的工具。