1 引言

工业产品的设计和制造过程常常需要基于实物样件，而不是现成的CAD模型，这就需要通过一定途径将实物模型转换为CAD模型，再利用其进行模具开发。这种从实物样件出发获得产品数学模型的技术已成为CAD/CAM中一个相对独立的范畴，称为逆向工程（Reverse Engineering）。相对于传统的产品设计方法，逆向工程是从零件原型出发到CAD模型再到零件产品。它是以现有的产品或技术为研究对象，以现代设计理论、生产工程学、材料学、计量学和相关专业知识为基础，以解剖、掌握研究对象的关键技术为目的，最终实现对研究对象的认识、再现及创造性开发。由此可以看出，它是与传统的设计、制造流程相反的信息流工程。

由于逆向工程在工业设计领域应用前景广阔，目前国内各高校、科研单位和工业制造企业（尤其是汽车制造企业）对逆向工程技术的研究、开发及应用热情很高，并已有了许多研究成果和成功的应用实例，例如浙江大学已研制出了专用逆向工程软件（RE-SOFT）等，但目前此类国产软件大多还未进行大范围商业推广，应用单位不多。相比之下，国外一些著名公司的逆向工程软件产品问世较早，技术成熟，用户群很广。DELCAM公司就是其中的突出代表。

DELCAM公司是世界领先的专业化三维CAD/CAM软件供应商，其软件产品适合具有复杂形体的产品、零件及工模具的设计与制造，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、内燃机、家电、轻工等行业，尤其对于塑料模、压铸模、橡胶模、锻模、大型覆盖件冲压模、玻璃模具等的设计与制造具有明显优势，是目前世界上唯一拥有精确建模（曲面和实体模型）与艺术（浮雕）建模的CAD/CAM系统。

2 Power Solution系列软件的功能与特点

DELCAM公司基于逆向工程的Power Solution系列软件包括专门用于逆向工程造型的CopyCAD软件、具有强大曲面造型和模具设计能力的PowerSHAPE软件、用于模型虚拟加工的PowerMILL软件和用于产品测量的PowerI ECT软件。通过各种软件的配合使用，可以完成各种复杂零件模具的设计与制造。

(1)可由数字化数据生成复杂曲面的CopyCAD

CopyCAD是一个功能强大的逆向工程系统，可从已有的零部件或实际模型生成三维CAD模型。该软件提供了一种能从数字化数据生成CAD表面的综合工具，可接收三坐标测量机、探测仪和激光扫描器的测量数据。CopyCAD用户界面友好，易于操作，用户可以快速编辑数字化数据，并能做出高质量的复杂表面。CopyCAD还能完全控制表面边界的选择，自动形成符合规定公差的平滑、多面块曲面，并能保证相邻表面之间相切的连续性。

(2)面向加工的三维设计系统PowerSHAPE

PowerSHAPE是一套复杂形体造型设计系统，有全中文Windows用户界面，采用智能化光标新技术，操作简便。PowerSHAPE使用DELCAM完全造型专利技术，将实体、曲面和三角面片造型建模技术相结合，充分发挥了三种造型建模技术的优势。该系统还提供了专业化塑料模具设计模块 -Moldmaker和自动电极设计模块 -Electrode.PowerSHAPE是一个面向制造的CAD设计系统，提供了完整的线框造型、曲面造型和实体造型工具，可广泛应用于模具设计和加工模型准备。

(3)智能化的CAM加工软件PowerMILL

PowerMILL是一个功能强大、加工策略丰富的数控加工编程软件系统，同时也是CAM软件中最具代表性、使用增长率最快的加工软件。它采用全新的中文Windows用户界面，提供了完善的加工策略，可帮助用户产生最佳加工方案，以提高加工效率，减少手工修整，快速产生粗、精加工路径，且任何加工方案的修改和重新计算几乎可在瞬间完成，能缩短85%的刀具路径计算时间，并可对2~5轴数控加工包括刀柄、刀夹等进行完整的干涉检查与排除。它还具有集成化的加工实体仿真功能，用户可在加工前了解整个加工过程及加工结果，节省加工时间。

PowerMILL是可独立运行的、高智能化的三维复杂形体加工CAM系统。CAM与CAD分离，通过网络实现一体化集成，以更好适应工程化的要求，代表了CAM技术的最新发展方向。与当今大多数曲面CAM系统相比，该系统具有不可比拟的优越性。

(4)复杂三维零件检测软件PowerI ECT

PowerI ECT是一种功能强大、易学易用、应用广泛的独立检测软件系统，支持多种类型的测量设备。它提供了强大的CAD数据接口转换软件，可与多种格式的三维数学模型进行联机（或脱机）检测误差分析，并生成符合PTB认证和ISO9002标准、图文并茂、清晰易懂的检测报告。

基于PowerI ECT的检测软件平台能够满足用户各种类型检测设备和软件接口的需要，企业不必为新购置的检测设备另行购买新的检测软件，也不需再学习掌握不同检测设备配备的专用检测软件，可以大大提高检测人员的工作效率，为企业节省资金、时间和人力成本。

3 汽车覆盖件的逆向工程应用实例

下面以某汽车模型覆盖件为研究对象，应用DELCAM公司的Power Solution整体解决方案，进行三维扫描、几何建模、模具设计和CAM虚拟加工，最终得到可用于实际生产的