随着产品的引进和国产化要求的提高，很多企业面临着如何得到已有零件的产品模型，进而批量加工该零件的问题。另外一方面，随着测量技术的不断发展和对产品检测要求的提高，测量机也广泛地应用于质量检测部门。逆向工程成为满足这一需求的利器。

    Cimatron的逆向工程具备较为全面的功能，在北美和西欧得到了非常广泛的应用。对于每个点云， 用户可以根据实际情况，选择是先由点云生成几何样条曲线，还是从点云直接产生曲面模型。 对生成的曲面模型可以用彩色图的方式进行精度分析。

图1裁纸刀刀柄的点云图

    Cimatron支持多种测量机的数据格式，包括ASCII、G-代码、CMM。而且用户还可以定制数据格式处理器，使得系统可以读取更多格式的数据信息。这些格式包括ASCII、G-代码、CMM、MDA、MDB、ISO、CIM等。

    Cimatron为工程技术人员提供了一整套的面向点云的处理工具：点云的分割、投影、删除、加密、过滤、去噪、断点的分析等。使用带有不同误差校正的二维、三维Bezier或NURBS样条曲线把点连接为曲线，拐角点能被手工确定或在一定角度范围内自动被检测到。

图2 逆向工程自动回复曲面

    使用点云数据能直接生成智能的网格曲面（多面体网格），网格的单个节点能在不影响曲面的条件下被修改。可用完全的颜色表格来显示网格和点之间的距离，也可以直接从点云生成NURBS曲面，用颜色表格来显示点和曲面之间的距离。通过逆向工程得到三维产品模型之后，用户可以利用Cimatron系统的曲面模型设计和修改功能，对模型进行必要的修改和调整，进而进入加工系统，实现加工编程。

    Cimatron逆向工程还可以让用户使用由大量点云生成的由三角面片表示的几何模型，然后由Cimatron读取存成STL三角面片几何信息。用户就可以在此基础上直接进行数控编程来加工所要的模具。

    Cimatron的检测模块（Inspector）应用于产品的质量检测，用户可以把质量检测的离散结果读入Cimatron中，并与原有理论模型进行比较，系统会以可视化方式显示结果零件与理论模型的精度差异。

图3 汽车覆盖件零件的数学模型

    笔者正是利用Cimatron的逆向工程完成了单螺杆压缩机螺杆的精确造型。下面将具体的设计过程描述如下。

    一、单螺杆压缩机的原理及问题的提出

    单螺杆压缩机由两片星轮和一个螺杆组成，其中每片星轮有11齿，螺杆有6个槽。工作时，由螺杆带动星轮转动，且旋转轴相互垂直，螺杆和星轮的转速比为11∶6，如图4所示。星轮的齿截面较简单，造型也非常方便，如图5网格部分所示。 螺杆槽由星轮齿按包络原理形成，因而很难按常规方法对螺杆进行精确造型，只能通过数学模型计算出螺杆槽的坐标点后利用逆向工程反求。

图4 螺杆和星轮的装配关系

图5 星轮齿截面

图6 星轮齿顶与螺杆啮合角度