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1、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/ReverseEngineeringandRapidPrototypingTechno1ogy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
2、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,目前己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
3、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
4、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)实践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程.
5、,程工及程领工义工般程工用向定向一流向应。逆的逆的作逆的域工产新向与创逆程品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。第2章逆向工程数据测量与处理逆向工程数据测量方法;三坐标测昂:机;断层数据测量;测量数据处理流程;三争标激光扫描仪;GeomagicStUdio测量数据预处理实例。42测各式测误据的方岭据的海数量种机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
6、法讲解逆向工程数据测量与处理的基本理论与技术;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;姿践教学: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。IO8GeomagicStudio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GeomagicStudio一般流程、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。概述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
7、技术的现状及发展趋势;22成造种工IR-JuIu速由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)实践成数理速的处快型据据来源;快速成型的数据接口;快速成型软件的分层数据处理的数据接口的三种接口格型软件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
8、模型进行分层数据处理实康教学: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疥逆向工程与快速成型集成系课前导学: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时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
9、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ST1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ST1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: