以電話聽筒外殼曲面為例，采用三維激光掃描方式采集曲面數據，并處理數據形成點云。在此基礎上，利用Pro/E 軟件，完成聽筒外殼曲面的重構及凸、凹模的型腔設計。

　　逆向設計已經成為我國一部分企業的固定生產方式，針對市場上熱門產品的仿造及在仿造的基礎上做合理的改進屢見不鮮，逆向工程的廣泛應用起了不可忽視的作用。逆向工程是根據已存在的產品或零件原型來構造產品的工程設計模型或概念模型，在此基礎上對已有產品進行解剖、深化和再創造，是對已有設計的再設計。逆向工程技術已引起各國工業界和學術界的高度重視，特別是隨著現代計算機技術及測試技術的快速發展，利用Pro/E 技術來實現產品實物的逆向工程，已成為逆向工程技術應用的主要內容。

　　Pro/E 是一個優秀的CAD軟件，它作為一種專門用于機械設計的三維特征造型軟件，具有參數化功能定義、實體零件及組裝造型、三維上色實體或線框造型棚、完整工程圖產生及不同視圖的產生等強大功能，它可以出色地完成逆向設計中曲面的建模和產品凸模和凹模的型腔設計。在逆向應用中，使用Pro/E 軟件造型曲面及模具型腔具有以下優點:

　　(1)能直接根據三維造型產品的三維數據來完成模具造型及結構的設計工作，提高模具設計的準確性，降低模具設計成本，保證了產品的幾何精度;

　　(2) 大大縮短模具設計周期;

　　(3) 在設計過程中，可以直接修改模型，并且能直接為后期的設計提供準確的三維數據。

　　電話聽筒外殼曲面模具逆向三維設計的總體思路如下: 首先，利用思瑞公司的三維激光掃描機Laser-RE600Ⅲ采集電話聽筒外殼的曲面數據，在Surfacer軟件中形成點云; 其次，導入Geomagic Studio 軟件，將點云數據處理成線框模型; 最后，利用線框模型在Pro /E 中生成電話聽筒外殼曲面，并進一步設計模具型腔。

1、數據的采集與處理

　　在逆向工程技術中，獲得重構CAD模型的離散數據，即數字化技術是關鍵。測得正確的數據是CAD建模的前提。一般說來，三維表面數據采集方法可分為接觸式數據采集和非接觸式數據采集兩大類。非接觸式掃描主要運用光學原理進行掃描，主要有激光三角測量法、激光測距法、光干涉法、結構光學法、圖像分析法等。考慮到學校現有設備的情況，作者采用思瑞公司生產的非接觸式三維激光掃描儀Laser-RE600Ⅲ。它具有不與樣件接觸、數據采集速度快等優點。在測量過程中，坐標測量機將對工件各種幾何元素的測量轉化為對這些幾何元素上點坐標位置的測量，再由Surfacer 軟件根據相應幾何形狀的數學模型計算出這些幾何元素的尺寸、形狀、相對位置等參數，即形成點云數據。電話聽筒外殼曲面點云圖如圖1。

圖1 電話聽筒外殼曲面點云圖

　　但應注意，由于激光區域的限制，應分別掃描電話聽筒外殼4 個側面和頂面，再將其拼接成頂面和側面兩個整體，保存為兩個asc格式，分別為1.asc和2.asc。為使測量數據的合理性更高，需刪除點云外因光線、濕度等因素所形成的不正確的點。

4、結束語

　　逆向工程在數據處理、曲面片擬合、規則特征識別、專用商業軟件和三維掃描儀的開發等方面已經取得非常顯著的進步。但實際應用中，整個過程仍需要大量的人工交互，操作者的經驗和素質影響著產品的質量，自動重建曲面的光順性難以保證。因此逆向工程技術仍然是目前CAD/CAM 領域一個十分活躍的研究方向。

　　作者通過采集與處理電話聽筒的數據、進行曲面的設計及模具造型，取得了較滿意的效果，充分說明了利用Pro /E 技術來實現產品實物的逆向工程的可行性和必要性。可逆技術已成為聯系產品開發過程中各種先進技術的紐帶，并成為消化、吸收先進技術，實現產品快速開發的重要手段。