一 引言
随着计算机技术的发展，CAD技术已成为产品设计人员进行研究开发的重要工具，其中的三维造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具设计、方案评审、自动化 加工制作及管理维护等各个方面。在实际开发制作过程中，设计人员接受的技术资料可能是各种数据类型的三维模型，但很多时候，却是从上游厂家得到产品的实物 模型，设计人员需要通过一定的途径，将这些实物信息转化为CAD模型，这就需要应用逆向工程技术(Reverse Engineering Technology)。
二 逆向工程工作流程
逆向工程技术是指在没有产品原始图纸、文档或CAD模型数据的情况下，通过对已有实物的工程分析和测量，得到重新制造产品所需的CAD模型、物理和材料特性数据，从而复制出已有产品的过程。逆向工程的工作过程如图l所示。
逆向工程的目标是根据离散的数据点集构造出分段、光滑的CAD模型。模型重建技术成为逆向工程的关键技术。实物的三维CAD模型重建是最关键、最复杂的工作，通常要经过以下几个步骤的处理：(1)数据预处理；(2)数据分割；(3)数据对齐。
三 逆向工程技术应用的条件
(一)硬件条件
逆向工程中从实物原型构建相应的CAD模型，一般用一定的测量手段对实物或模型进行测量。目前所使用的测量仪器主要有三坐标测量机、ATOS和数码相机， 三者相结合使用，使测量达到更高的精度，并准确地反映了原物体的实际型面特征和搭接关系，为建型提供可靠的数据。
(二)软件条件
逆向工程三维曲面模型重建需要相应的软件支撑。目前，逆向设计主要应用软件有：Ge0Magic、CopyCAD、RapidForm、 QuickForm、UG及CATIA等。不同软件各有所长，可以根据不同曲面的结构特点和测量数据的特点，选用不同软件．或在逆向设计的不同阶段，采用 不同软件，以提高设计质量和效率。在众多的应用软件中，CATIA的逆向设计功能最为强大。
CATIA是法国达索公司的产品，其集成解决方案几乎覆盖工业产品设计制造的所有领域，目前世界排名前20位的汽车企业有18家选择其作为核心软件。 CATIA在逆向设计方面采用NURBS方法描述曲面，解决了自由曲面(线)与初等解析曲面(线)描述不相容的问题，通过编辑控制点改变曲面形状生成任意 复杂曲面，提高了造型能力；先根据云点拟合出一个基础曲面，再利用曲面编辑功能对其进行编辑和光顺处理，提高了曲面重构效率；能实现一个曲面到另一个曲面 的匹配，还能实现一个曲面到多个曲面的匹配，并能达到匹配后曲面间曲率连续，保证A级曲面要求；提供多曲面整体编辑功能(一次编辑多个曲面并保持曲面间连 续)；提供网格面及风格扫描面构造方法。
四 CATIA在汽车模具逆向开发中的应用
(1)运用CATIA的DSE模块import点云数据，并在DSE中拟合成三角面片；
(2)在QSR模块中用曲率分析初步判定物体曲面的构成方式。分清基础曲面和过渡曲面以及相关曲面的裁剪的先后顺序，对逆向的全过程做到心中有数；
(3)使用Freestylei、QSR、GSD等模块进行逆向，大体的逆向原则是点—线—面，必要时也可以借助Fit to geometry及powerfit命令进行铺面。面面大致是使用GSD中的loft曲面及freestyle中的net surfacce命令．若要得到光顺曲面，须先做好光顺曲线；
(4)基础曲面完成后并按模型特征线进行裁剪，裁剪之后的基础曲面的边界运用blend等工具构建过程曲面；(5)使用控制点及曲率分析命令检查曲面是否符合A面要求。
五 结束语
由于模具制造过程中经常需要反复测试和修改模具型面。若采用逆向工程技术测量出最终符合要求的模具并反求出数字模型，在重复制造该模具时就可以运用这一数 字模型生成加工程序，可大大提高生产效率，降低制造成本。基于CATIA的逆向建模技术已开始广泛应用到汽车新产品的开发、旧零件的还原和产品的检测中。 它不仅还原实物原型，而且还能在此基础上进行设计修改，制造出新产品。
