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山东大学硕士学位论文 基于逆向工程的自由曲面重构技术研究

  • 简介:  山东大学硕士学位论文 基于逆向工程的自由曲面重构技术研究 共97页。
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  山东大学硕士学位论文 基于逆向工程的自由曲面重构技术研究 共97页。
   摘要
   逆向工程是根据已经存在的产品或模型,用一定的测量设备对实物或模型进
   行测量,获得三维轮廓点数据;再根据测量点数据通过三维几何建模方法重新构
   建实物的CAD模型,继而将这些模型用于产品的分析、制造和创新的过程。相
   对于传统的正向设计方式,逆向工程更适用于只有产品或实物模型,没有产品图
   纸的条件下实现产品的制造。逆向工程在机械、航空、航天、医疗等领域的应用
   日益广泛并得到了越来越多的重视。本文在基于三坐标测量机的接触式测量的基
   础上,对逆向工程的关键技术进行了研究。
   数据获取是逆向工程技术中非常重要的一步,本文对常用的数据获取方法进
   行了分类讨论,分析了不同的测量方法各自的原理和优缺点,在此基础上,阐述
   了HIT7106C型三坐标测量机的工作原理、数据测量路径规划和测头半径的补偿
   方法。点云数据的预处理是逆向工程的一项重要的技术环节,对此系统的阐述了
   点云数据预处理的技术流程,多视点云对齐的基于三基准点的对齐方法;对数据
   平滑滤波的各种方法进行了对比;讨论了数据精简方法和点云的分割方法。
   复杂曲面的CAD模型重建是逆向工程的研究重点之一,本文阐述了逆向工
   程中的曲面重建技术,包括曲线曲面的理论基础和拟合方法;曲线曲面的精度评
   价、误差控制、光顺评价方法等。通过imageware软件详细研究了放样曲面中曲
   线的起始点、节点分布和方向对曲面精度的影响,给出了非矩形区域曲面的构建
   方法。通过具体案例的分析制作,总结了逆向造型的技巧和要点。
   在普遍采用CAX技术进行产品开发的今天,建立产品的数字化模型是产品
   设计的中心内容。在产品数字模型建立过程中,作为实现创新的重要手段,逆向
   工程技术的应用越来越受到重视,利用RE技术和CAD技术可以显著提高复杂外
   形产品的数字化建模工作质量和效率,增强企业对市场的快速响应能力。本论文
   的研究工作丰富了产品造型设计的理论和方法,将促进逆向工程在产品设计中的
   应用和推广。
   关键词逆向工程;接触式测量;数据处理;曲面重构;Imageware
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