逆向工程及快速成型技术-------教学大纲.docx

逆向工程及快速成型技术一、课程说明课程编号：080606Z10课程名称：逆向工程及快速成型技术/ Reverse Engineering and Rapid Prototyping Technology课程类别：专业教育学时/学分：24/1.5先修课程：先进制造技术导论、CAD/CAM适用专业：机械设计制造及其自动化教材、教学参考书：1、陈雪芳，孙春华主编逆向工程与快速成型技术应用机械工业出版社 2009.92、刘伟军，孙玉文主编逆向工程原理方法及应用机械工业出版社2009.1二、课程设置的目的意义逆向工程与快速成型技术是机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修 课程。逆向工程也称反求工程、反向工程，其思想最初来源于从油泥模型到产品实 物的设计过程。快速成型技术是一种将计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助 制造（CAM）、计算机数字控制（CNC）、激光、精密伺服驱动和新材料等先 进技术集于一体的高新技术，可以快速地将设计思想物化为具有结构和功能的原 型或直接制造零部件。逆向工程与快速成型技术集成为一个产品快速开发系统, 比由新概念设计输入到柔性制造系统输出的正向系统路径短，快捷方便，对市场 的响应能力更强，目前已经成为现代制造企业新产品开发的重要支撑技术。通过 本课程的教学，可以让学生掌握先进制造技术的前沿知识，为学生在今后的工作 中能应用所学知识，解决具体技术问题，实现逆向工程打下基础。三、课程的基本要求知识：掌握逆向工程的定义、应用、工作流程及其与产品创新的关系，逆向 工程系统的组成及目前存在的技术问题，逆向工程数据测量与处理方法，曲面重 构方法和过程，网格化实体模型的重构，模型精度评价及量化指标，快速成型技 术的原理与典型工艺，快速成型的数据结构与分层数据处理方法，集成逆向工程 系统框架组成及其实现方法等知识，从而形成产品实物外形数字化测量一数据处 理一CAD三维模型重构一快速成型制造的基本知识结构。能力：掌握面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论 与技术，学会一种支持逆向工程的CAD模型重构软件和快速成型软件，提升解 决工程实际问题、快速研发新产品的实践能力和创新意识。素质：建立面向机电产品的逆向工程+快速成型方法论，通过课程中的分析 讨论辩论培养分析沟通交流素质，突破由图纸设计到产品实物的传统思维模式, 建立一种由产品实物到CAD三维模型重构到快速制造的新模式，提升创新产品 研发和参与工程管理的基本素质。通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学 习的意识，形成不断学习和适应发展素质。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重教学 难点教学方案设计（含教学 方法、教学手段）讲课 （含研讨）第1章 逆向工 程技术 概述逆向工程的定 义，逆向工程的 应用，逆向工程 的工作流程，逆 向工程系统的 组成，逆向工程 与产品创新（创 新设计，逆向工 程与创新设 计），专用逆向 工程软件简介， 逆向工程技术 存在的 问题。22逆向工程 的定义； 逆向工程 的一般工 作流程及 逆向工程 的应用领 域。逆向工 程与产 品创新从逆向工程的产生动机 出发，讲解其定义、工 作流程、系统组成及其 工程应用，进而阐述逆 向工程从直接现有产品 分析如何推导新产品的 设计原理，帮助学生理 解逆向工程与产品创新 的关系，破除逆向工程 被认为是严重侵害知识 产权的错误认识，最后 指出目前逆向工程技术 存在的问题和发展方 向。'处理逆向工程数据 测量方法；三坐 标测量机；断层 数据测量；测量 数据处理流程； 三半标激光扫 描仪；Geomagic Studio测量数据 预处理实例。42测各式必测误 据的方暗据的施 数量种的数量差数据测 量的误 差分析课堂教学：主要采用启 发式和实例教学的方法 讲解逆向工程数据测量 与处理的基本理论与技 未；课外项目：组织参观三坐 标测量机及其操作，检索 自学三坐标测量相关知 识；要践教学：物体三维尺 寸数据采集实验第3章 CAD 模型重 构曲面重构方法 和过程；网格化 实体模型；模型 精度评价及量 化指标；曲面重 构实例。108Geomagic Studio 曲 面重构方 法精价化和误高的 型评量标制提度略 模度及指控差精策课堂教学：重点讲解 Geomagic Studio 般流 程、功能模块、常用命 令、曲线曲面基础、对 齐与定位以及典型范例 与实用技巧。课外项目：以物体三维 尺寸数据采集实验得到 的数据重构CAD三维模 型。章成术术一 4速技典 第快型相快塑成型技术 的原理；快塑成 型制造工艺的 分类；快速成型 技术的应用；快 速成型技术的 现状及发展趋势；22成造种工 速制几型 快型的典艺课堂教学：从快速成型 的国内外发展状况出 发，以典型工艺实例讲 解快速成型技术的原 理、工艺特点和发展趋 势；第5章快速成型的数222快速成型快速成课前导学：快速成型软章节教学内容总学时学时分配教学重教学 难点教学方案设计（含教学 方法、教学手段）讲课 （含研讨）快速成 型的数 据处理据来源；快速成 型的数据接口； 快速成型软件 的分层数据处 理接种格 据三口 数的； 的口接式型软件 Aurora 的分层 数据处 理方法件Aurora的使用课堂教学：采用分组研 讨模式，以学生课外项 目建立的CAD三维模型 为研究对象，分析快速 成型软件的接口格式， 并应用Aurora软件对 CAD模型进行分层数据 处理实践教学：快速成型实 验第6章 集成逆 向工程 系统集成逆向工程 系统研究水平 及现状；集成逆 向工程系统框 架；集成逆向工 程 系统框架的实 现方法；22逆系架现 成程框实法 集工统的用工快型系 向与成成 逆程速集统课前导学：集成逆向工 程系统研究水平及现状 课堂教学：以实例讲解 集成逆向工程系统框架 组成及其实现方法注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求序号实验项目名称要点与重点掌握程度实验类 型实验要 求一学士1物体三维尺寸 数据采集实验通过三维光学扫描 仪进行工件表面测 量，掌握基本的测 量方法、数据处理 以及利用测量的三 维数据实现工件的 模型重构。能掌握正确的的 测量方法、数据 处理以及利用测 量的三维数据实 现工件的模型重 构。综合性必做22快速成型实验了解FDM快速成 型机的工作原理， 掌握快速成型机的 主要参数设置，进 行基于STL文件的 零件快速原型制 造。能掌握快速成型 机的操作，进行 基于STL文件的 零件快速原型制 造。综合性必做2六、考核方式及成绩评定教学过程中采取讲授、讨论、分析、大型作业、课前导学的方式进行，注重 过程考核，考核方式包括：笔试、作业、讨论、辩论、实践教学、课内互动，课外阅读等；过程考核占总评成绩的50%,期末考试点50%。考核方式考核内容成绩比例（）备注课程考勤主动性和团队素质5%课内互动和抢答基本知识，学习主动性10%专题讨论和辩论分析能力，交流素质10%分组进行课外作业文献和自学能力与素质10%实验创新和解决问题能力15%期末考试课程知识和分析能力50%大纲审核人:七、大纲主撰人: