反求工程的关键技术

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1、第13卷第6期计算机辅助设计与图形学学报Vo1．13．No．62001年6月J0URNAI，OFCOMPUTERAIDEDDESIGN＆COMPUTERGRAPHICSJune，2001反求工程CAD建模技术研究柯映林肖尧先李江雄(浙江太学机械与能源工程学院杭州310027)摘要将设计思想或实物原型迅速、直接、精确地转变为可再加工的CAD模型，是产品创新设计和快速原型制造面临的关键技术．综台国内外反求工程CAD建模的研究和应用现状，分析了反求工程CAD建模问题的特点和需要进一步解决的主要问题，讨论了目前工程界普遍采用的反求工程CAD建模技术与

2、思路，及作者在解决这一系列问题中取得的进展情况．关键词反求工程，CAD，三角l~zier曲面，曲面重构中围法分类号TP391；TH161StudyofCADModelingforReverseEngineeringKEYing-LinXIAOYao——XianLIJiang-Xiong(CollegeofMechanicalandEnergyEnn~m'ng。ZhepangUniversity．Hangzhou310027)AbstractHowtotransformthedesignideaandphysicalobjectsintoaCA

3、Dmodelrapidly，di—rect

4、yandaccuratelyisakeytechniqueinreverseengineering(RE)．Itisalsoabottleneckinproductinnovationdesignandrapidprototyping．Afterreviewingthestate—of-the-artofCADmodelinginRE，somekeytechniquesrequiredfurtherexplorationarediscussed．Somegeneralapproachesandide

5、asbeingappliedtoREmodelingarestudied．Theprogressthatauthorshavemadeintherelatedfieldsarealsopresented．Keywordsreverseengineering，CAD．triangularB6ziersurface，surfacereconstructRPM综合了计算机、机械工程、CAD、数控技1引言术、激光技术及材料科学等高新技术．通过RPM可自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一快速原型制造(又称RPM技术)是诞生于80定功能的原型，

6、或直接制造产品，从而可以对产品设年代后期、基于材料累加法的一种产品设计与制造计进行快速评估、修改及功能试验，大大缩短产品的的新技术，被认为是近20年来产品设计与制造领域研制周期．以RPM系统为基础发展起来并已成熟的的一次重大突破．其对制造行业的冲击可与50—6o快速工装模具制造(QuickTooling＆Molding)、快年代的数控技术相比，尤其是快捷的产品原型制造，速精铸技术(QuickCasting)，可实现零件的快速为面向21世纪的新产品的快速和创新设计提供了制造(QuickManufacturi“g)．由此可以看出，RPM一种切实可

7、行的技术途径．的研究与发展将成为找国产品创新设计与制造的重原稿收到日期：200004—03；修改稿收到El期：2000-08—27．奉课题得到国家八六三高技术研究发展计划(863—511942—018)~1国家教育部博士点专项基金(98∞萄32)资助．柯映林，男．1963年生，博士．教授，博士生导师，中国机械工程学会高级会员，主要研究领域为CAD／CAE／CAM、计算机图形学及工程计算可视化、反求工程产品快速开发系统及技术．}lf尧先．男，I965年生，博士研究生，剐教授，中国机械工程学告高级台员主要研究领域为反求工程、曲面造型、数控加工、C

8、AD／CAE／CAM．李江雄，男，1969年生，博士，主要研究领域为CAD／CAE／CAM、反求工程、曲面造型．6期柯映林等：反求工程CAD建模技术研究要技术途径．统的阶段．对于后者，虽然有医学图像可视化问题的反求工程(ReverseEngineering)CAD建模是研究成果为基础，但是要想全面、系统地解决面向可实现RPM的核心技术之一，是指从一个已有的物以制造的复杂实物零件的反求工程CAD建模的问理模型或实物零件产生出相应的CAD模型的过题，仍存在许多需要进一步研究和解决的问题‘．程．与传统意义的仿形制造不同．反求工程主要是将复杂曲面产品

9、的反求工程CAD建模，作为反原始物理模型转化为工程设计概念或设计模型．将求工程的关键技术之一，涉及计算机、图像处理、图RPM与反求工程结合起来，一方面为提高工程设形