基于零件模型的逆向造型研究

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1、摘要逆向工程技术是进行产品设计、开发和创新的先进制造技术，其中产品外表的数据采集和模型重构是逆向工程的两项关键技术。本文围绕数据采集和模型重构两个方面，归纳总结了国内外研究现状，在此基础上研究了逆向工程的关键技术。零件的数字化是通过特定的测量设备和测量方法获取零件表面离散点的几何坐标数据，在这基础上进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。因而，高效、高精度地实现样件表面的数据采集至关重要。文本正是基于此，研究了当前工业中常用的三坐标测量机的自适应测量路径规划问题，在实现“自学习”式测量、圆弧插值法、多项式法和四次多项式法的基础上，提出了曲

2、率连续预测法进行三坐标自适应测量。通过编程，最终实现了上述方法的实际测量，并用两个实例验证了曲率连续预测法的有效性和精确性。实物的三维CAD模型重构是逆向工程中最关键、最复杂的一环，因为后续产品加工制造、快速原型制造、虚拟制造仿真、工程分析和产品的再设计等应用都需要CAD数学模型的支持。这些应用都不同程度地要求重构的CAD模型能准确的还原实物样件。本文正是以实物零件模型重构为基础，讨论并研究了模型重构的方法及步骤，主要讨论了曲线和曲面的重构方法。最后还对重构模型的精度进行了评价。关键词：逆向工程；三坐标测量机；曲率连续预测法；自适应测量

3、；模型重构AbstractReverseengineering(RE)technologyisaburgeoningadvancedmanufacturingtechnologyusedtodesignandexploitnewproducts．Shapedataacquiringanddataprocessingaretwokeyproblems．Thispaperconcentratesonshapedataacquiringanddataprocessingandauthormakestheresearchonsomecurren

4、tproblemsinreverseengineeringtechnologybasedonconcludingandreviewingpreviouswork．Thepans’digitizationisacquiredgeometriccoordinatedataofdiscretepointsinparts’surface，anddoescomplexsurfacemodeling，evaluation，improvementandmanufactureonthisbasis．Thus，it’Simportantforimplem

5、entingdatacollectionofparts’surfacehighefficientlyandhighprecision．Thispaperisbasedonthis，researchingadaptivepathplanningproblemofCMM．Afterrealizing“self-study”typemeasurement，circularinterpolation，polynomialmethodandfour-polynomialmethod，thispaperpresentscurvaturecontin

6、uouspredictionmethodforCMMmeasurement．Thoughprogramming，werealizetheactualmeasurementabouttheabovemethodsfinally,andverifytheeffectivenessandaccuracyofthecurvaturecontinuouspredictionmethodthoughtwoexamples．It’Sthemostcriticalandmostcomplexaspectoftheobjects’three—dimens

7、ionalCADmodelreconstructioninreverseengineering，sincetheyneedthesupportofCADdigitalmodelforfollow-upproductsmanufacturing，rapidprototyping，virtualmanufacturingsimulation，engineeringanalysisandproductre—design．TheseapplicationsrequirethatthereconstructedCADmodelCanaccurat

8、elyrestorethesampleofobjectfordifferentdegrees．Thispaperdiscussesandresearchesmodelreconstructionmethod