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机械工程系逆向加工实训室建设方案

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2020年4月19日
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机 械 工 程 系

逆向加工
实训室

建 设 方 案
.10.16

机械工程系逆向加工实训室建设方案
一、逆向加工的内容与前景
逆向工程（又称逆向技术），是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。
逆向工程做为一种非常高效的产品设计思路和方法，能够迅速、精确、方便地获得得实物的三维数据及模型。为产品提供先进的开发、设计及制造的技术支撑。它改变了传统产品设计开发模式,，大大缩短了产品开发的时间周期，提高产品研发的成功率。
三维扫描与逆向工程技术发展时间并不长，是一门新兴科学和朝阳产业。可是，她却因为她的实用性与高效性已广泛存在于汽车、航天航空、模具等行业之中。在逆向设计、质量检查、来样加工和模具设计中广泛应用。然而，与之相正确是。这个行业的巨大人才缺口。在中国仅有少数的高校开设了这一专业。而且多是硕士研究生等科研人才。实用型人才很少。在最近几年，随着三维扫描与逆向工程在非工业行业的发展，如：雕刻、文物保护、服装、电影玩具等。这一缺口已越来越大。
二、逆向加工的流程
计算机数据处理

3D扫描

成品

3D打印

三、当前省内高职院校同类实训室建设情况
当前省内多家高职院已经积极开展逆向加工实训室建设。辽宁机电职业技术学院建成了具有2台成型机与扫描仪的实验室，并已开办多期省级双师培训；沈阳职业技术学院与辽宁装备职业技术学院建成了具有单台成型机与扫描仪的实验室；其它院校也在积极建设。
四、逆向加工实训室建设对我校专业建设发展的作用
1、对专业建设的支撑作用
①可支撑我院计算机辅助设计与制造专业实训项目开展。
逆向加工实训室的建设为我校计算机辅助设计与制造专业开展3D打印实训提供了有力支撑。当前3D打印技 方兴未艾，社会宣传也在广泛开展，开展3D打印实训，有助于该专业招生与就业。
②可对现有的模具设计与制造、数控技术、机械制造与自动化专业提供新的实训项目。逆向加工实训室建设能够对机械系现有各专业开展3D测量与3D打印实训提供支撑。当前企业需要一专多能型人才，对机械系现有各专业开展3D测量与3D打印实训有利于促进学生就业与发展。
2、对开展社会服务的支撑作用
①逆向加工实训室建成以后，能够申请面向中职、高职院校开展省级双师素质技术培训。
②逆向加工实训室建成以后，能够占领本地区逆向加工技术制高点，能够面向本地区中小企业开展3D测量与3D打印技术服务，同时也能够面向企业开展人员培训工作。
③适时开展3D打印、逆向加工方面职业技能认证。
3、对参加技能大赛的支撑作用
辽宁省教育厅组织的职业技能大赛已经连续2年开展了逆向加工大赛，我校由于没有设备，不具备训练条件，无法参赛。实训室建成后，能够对参加技能大赛提供支撑作用。
五、逆向加工实训室建设方案
1、实训室地点
机械楼（1号楼）203教室
2、设备购置表
项目
型号
产地
厂家
单价（元）/套
数量
总金额（元）
三维手持激光扫描系统
Handy scan---300（三维扫描仪）
加拿大
Creaform
400000
1套
375000
三维扫描仪
130B
天津
微深科技
4.5000
3台
135000
三维扫描仪
200BS
天津
微深科技
110000
1台
110000
工作站电脑HP
ZBOOK"15-F3K96PA#AB2

惠普
25000
1台
25000
三维桌面打印机
GRAM
天津
微深科技
10000
8台
80000
三维立式双喷打印机
uPrint SE PLUS
美国
Stratasys
260000
1套
250000
台式电脑
Vostro 3900-R3308
美国
戴尔
5000
10台
50000
投影设备
EPSON CB-965

爱普生
7000
1套
7000
实验桌
1.6m*0.8m*0.75m

700
9套
6300
椅子

70
50把
3500
物品柜
1.85m×0.9m×0.4m
沈阳

600
5个
3000
插座
五位

30
10
300
电源线布置
环型布置

3000
1环
3000
窗帘

500
3
1500
总计

3、实训室布置图

平面布置图

三维效果图

六、设备参数
1、高精度三维激光扫描系统（Handy scan---300）
A、扫描仪功能
激光扫描仪作为主要的工作部件，重量轻，方便操作及携带；扫描速度快,点云质量好，扫描后能直接生成STL三角网格面；激光扫描系统能单独直接工作：不需要借助于其它支持设备和安装结构的限制；扫描仪具有良好的装配件扫描功能：能解决实际扫描过程中被测物体是装配关系的，若拆解扫描，能够不用人为的拼接数据，软件可自动高效地保证各扫描件在同一坐标系下以提高效率和准确度；扫描过程不受噪声、震动而影响扫描数据（具备动态扫描功能）；扫描工件时，有时间跨度大，不会因人为的或其它因素使被扫描物体发生移动后而再重新扫描或影响扫描结果；扫描操作的方便性：扫描过程中能灵活的在各个角度和方向经行对物品的扫描，不受扫描角度和位置的限制。扫描操作灵活，扫描范围不受限制，而且重复扫描相同部位不会形成数据的累积和叠加；扫描系统为原制造商CREAFORM INC总部授权以保证良好的品质与性能；
B、主要参数
结构形式：2个CCD+ 3束十字激光扫描，无须其它机械结构辅助定位。可独立使用扫描.手持式，连续扫描，重量轻，便携。
激光等级：II级
扫描速度：≥205,000次测量/秒
X/Y/Z轴分辩率：≤0.1mm
*扫描景深：≥250 mm；
扫描精度：可达0.04mm； 体积精度: 0.02+0.1 毫米 /米
使用环境及条件：温度5℃～40℃，相对湿度<95%，可在日光灯或自然光环境下工作。
配套扫描软件：要求支持Windows XP和vista系统，可视化的三维图形实时扫描，输出扫描数据后，可进行点云噪声处理、去除孤岛、修剪等编辑操作。
快速完成校准.(1分钟内完成)
扫描过程中, 工件可根据需要随意移动。
C、扫描仪配置
Handyscan300主机 1 台
2.75米数据线 1根
电源线 1根
校准板 1套
2,500个目标点 5盒
仪器运输箱1个
D、软件系统
VXscan 扫描软件, 用于手持扫描仪
VXscan 软件操作手册
2.HP工作站电脑ZBOOK"15-F3K96PA#AB2
芯片组
移动式英特尔® QM87 芯片组
CPU
Intel四核处理器i7-4800MQ 【主频2.70G(支持睿频技术3.70G)/4C四核/高速缓存6M/外频1600/功率47W】
内存
16GB 1600MHz DDR3L 4DM （4G×4条配合四核处理器）
闪存
32GB mSATA Solid State Drive  Flash Cache
硬盘
1TB 5400RPM
屏幕
15.6 英寸 LED背光FHD UWVA 超广视角防眩全高清屏,带摄像头 (1920x1080)
显卡
NVIDIA Quadro K2100M （显存2G DDR5）
操作系统
Win 7 Professional 64位 (中文)
光驱
DVD+/-RW 双层刻录
无线网卡、蓝牙指纹、摄像头、扩展插槽  
Intel 802.11 abgn 2x2 +BT 4.0 
指纹识别器、内置720p HD高清摄像头+内置双阵列数字全向降噪立体声麦克风  1 个ExpressCard/54；1 个Secure Digital；1 个智能卡阅读器
电池
8芯长效锂电池 75Whr (三年质保长寿命电池, 1500次全设计寿命. 在1000次充放后依然保持80%容量 )
防水背光键盘
指点杆+触摸板背光键盘, 带数字小键盘 (中英文双语版)
电源适配器
200W电源适配器及文档 (简体中文版)
随机附带
原装商务电脑包+原装光电鼠标
通信
集成英特尔I217-LM 千兆位网络连接（10/100/1000）
端口与接口
2 个USB 3.0；1 个USB 2.0；1 个USB 3.0 充电端口；1 个Thunderbolt1；1 个DisplayPort；1 个立体声麦克风输入/ 耳机输出组合式插孔；1 个AC 电源连接口；1 个RJ-45；1 个扩展坞接口；1 个备用电池接口；1 个VGA

3、三维桌面打印机（微深科技）GRAM

A .用途：把三维数字模型打印出三维实体模型
B.技术参数，打印技术  FDM技术
打印面积  255mm X 190mm X 180mm
Z层分辨率 0.1-0.3mm 
XY层分辨率  0.01mm
Z轴定位精度 0.005mm
XY轴定位精度 0.01mm
打印丝直径 1.75mm
喷嘴直径  0.4mm
工作环境温度 10℃-35℃
储藏温度  0℃-35℃
输入电压  100-240V，~2A，50-60Hz
输出电压 24V DC @ 6.25A
接口 USB，SD卡（FAT 16，Max.2GB）
C.产品主要功能

.1、支持SD卡打印和连接计算机打印两种打印方式
.2、Z轴定位精度高达0.005mm
.3、喷嘴直径0.4mm，能更好的适应直径公差较大的耗材，打印体验更流畅，出丝更稳定
.4、主体钢架结构，机身更稳定；整体半包围式设计，保证加热空间温度；顶部透明设计，方便观察打印过程；
.5、前面板液晶显示屏，直观显示设备校准及内部数据；一键开关，操作简单方便
D.产品配置
1支剪钳
1根送丝管
1根料盘支架
1套六角板手
1张1GB的SD卡
1支螺丝刀
1根USB连接线
1卷耐高温贴纸
1根电源线

4、美国原装进口成型机：uPrint SE PLUS技术参数
模型材料：ABSplus(共9种颜色)白色、象牙色、红色、蓝色、黑色、灰色、淡黄色、萤光黄、橄榄绿；
最大打印尺寸：203x203x152mm（对角线摆放模型尺寸更大）；
打印模型层厚：0.254/0.33mm两种层可随意设置；
软件系统要求：Windows XP/Windows Vista；
网络连接：乙钛网路TCP/IP 10/100 base T
尺寸与重量：宽635x厚660x高787mm；净重：76kg；
电源要求：220伏特交流电，50/60赫兹，12安培专用线路；
监管标准：CE/ETL/RAoHS/WEEE
系统包括：
uPrint SE Plus 3D 打印主机一台；
IncludesOne Year Warranty (含一年免费维护)
uPrint Start-up Kit (开始工具包)：含开机启动用材料与常见必备工具套装；
CatalystEX (模型快速切层软件一套)
One uPrint Material Bay with one each Model and Support Material Carriers (材料供应槽座一个,包含模型材料匣与支撑材料匣各一个)
免费设备校准与应用技术培训
5.戴尔台式电脑Vostro 3900-R3308
· 适用品牌: Intel/英特尔
· 内存容量: 4GB
· 内存类型: DDR3
· 硬盘容量: 500GB
· 硬盘接口: SATA3
· 硬盘转速: 7200转
· 显卡接口: PCI-E
· 显卡类型: 独立显卡
· 显存容量: 1GB
· 屏幕尺寸: 21.5英寸
· 显示器类型: 宽屏LED
· 光驱类型: DVD-ROM
· 声卡类型: 5.1
· 操作系统: Linux
·

4、EPSON愛普生CB-965商務教育投影機
型號 : CB-965
類型 : 商務投影機 教育投影機
技術 : 三片LCD技術
變焦倍數 : 1.6倍
亮度 : 3001-4000流明
分辨率(dpi) : 1024x768dpi
對比度 : 8001:1-10000:1
屏幕比例 : 4:3

主要部件技術參數
LCD
尺寸
0.63 英寸
驅動模式
多晶矽TFT 有源矩陣
像素數
786,432 點 (1024 x 768) x 3
實際分辨率
XGA
橫縱比
4:3
刷新率
100 Hz - 120 Hz
投影鏡頭
類型
光學變焦/ 手動聚焦
F- 值
1.51-1.99
聚焦
18.2mm-29.2mm
變焦比
1-1.6
鏡頭蓋
滑蓋(AV mute)
燈泡*1
類型
200 W UHE
壽命
5000 小時 ( 標准亮度模式)，6000 小時 ( 環保亮度模式 )
屏幕大小（投影距離）
30 英寸 - 300 英寸 [0.84 米 - 8.4 米]
偏移量
8.6:1
亮度*2*3
白色亮度
3500 流明
色彩亮度
3500 流明
對比度*2*3
10000:1
色彩再現
全彩(1677 萬色)
內置揚聲器
聲音輸出
16W
屏幕調節
垂直梯形校正
-30 度 到 +30 度( 自動)
水平梯形校正
-30 度 到 +30 度( 手動)
水平梯形滑鈕
有
快速四角調節
有
USB 顯示
有
安全防護
安全防盜孔
有
Kensington鎖
有
操作面板保護功能
有
密碼保護功能
有
操作溫度
5℃ -35℃（41°F-95°F）( 20% - 80% 濕度, 無凝結 )
操作高度
0米到 米(0 英尺 - 6562 英尺) ( 超過1500 米/ 4921 英尺, 使用高海拔模式)
儲存溫度
-10℃ -60℃（14°F-140°F）( 10% - 90% 濕度, 無凝結 )
直接開關機
支持
電源電壓
100 - 240 V AC +/- 10%, 50/60 Hz
整機功耗（220-240V）
標准亮度
287W
ECO 模式
215W
尺寸
長× 寬× 高
297 x 87 x 269 mm

五、实验台、展柜、学生椅

A． 试验台
面板：三聚胺刨花板，双层，枫木白色
支架：钢架，管壁厚1mmm
规格1.6m*0.8m*0.75m
配件：电脑主机座
B． 展柜
框架：0.6铁皮。
隔断：上三格，下两格。
展示窗口：玻璃。
C.座椅
腿：1厘米的方管。布面。黑色。
七、开展实训项目
1、3D测量实训；
2、三维设计实训；
3、3D打印实训；
4、逆向加工实训