基于参数化的钣金零件逆向设计.pdf

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1、2015年1月机床与液压Jan．2015第43卷第1期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．43No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．01．021基于参数化的钣金零件逆向设计李阳成思源，杨雪荣，张湘伟(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)摘要：通过关节臂测量机对钣金零件模型进行扫描得到其点云数据，将点云数据导入逆向软件中，经过点处理、多边形处理、参数化设计得到钣金零件的NURBS曲面，最后再经过正向软件的修改得到相对质量较高、符合零件本身特性和设计思想的理想曲面。通

2、过实例验证了采用参数化技术可以还原零件数据的设计需求，以提高设计效率。关键词：逆向设计；钣金；参数化中图分类号：TP391．7文献标志码：A文章编号：1001-3881(2015)1—083-4ReverseDesignforMetalPlatePartsBasedonParameterizationLIYang，CHENGSiyuan，YANGXuerong，ZHANGXiangwei(FacultyofElectromechanicalEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，G

3、uangzhouGuangdong510006，China)Abstract：Thepointclouddataofthemetalplatepartswereobtainedbyusingthearticulatedannscannersystem．Thepointclouddatawereimportedintothereversesoftware．Throughpointcloudprocessing，polygonprocessingandparameterizationdesign，NURBSSurfaceofthep

4、answasconstructed．Finally，thesurfacemodelwasmodifiedinforwardsoftwaretogetanidealsurface，withrelativelyhigherqualityandmorefittingitsfeaturesandoriginaldesignideas．Byexperiments，itisverifiedthatthedesignrequirementofdatereverttooriginalpartscanbemetbyusingtheparamete

5、rizationtechnology，SOastoimprovedesigneficiency．Keywords：Reversedesign；Metalplate；Parameterization0前言得的曲面型值点坐标的误差．使所得的散乱点中必然逆向工程(ReverseEngineering。RE)是近年来有不能真实反映曲面形状的点存在，如完全遵循点点迅速发展起来的一项关键技术，是通过对已有零部件通过的原则，将使生成曲面不光顺。文中基于参数化进行消化、吸收，反向推出零件的模型数据，然后将建模方法使通过点云数据逆向所得到的曲面不

6、仅符合符合理想工作要求的CAD模型输出图纸。最终加工原始的设计意图，而且满足基本的结构、功能要求。制造零件。其主要目的是为了改善技术水平，提高生1基本特征的拟合产率，增强经济竞争力。逆向工程作为一种新的技术采用曲面拟合的方法能够减小误差较大点的影手段，可使产品研发时间缩短40％以上。对我国国响，即根据散乱点求得的曲面最接近于理想曲面。曲民经济的发展和科学技术水平的提高．具有重大的意面拟合时系统从特征线(直线、圆弧、圆、自由曲义。线)、特征面(平面、圆柱面、自由曲面)和特征体目前主流的逆向工程软件有GeomagicStudio、(

7、柱体、自由曲面体)3个层次上来识别特征。在交3_matic、Catia中的逆向模块等等，其大都提供了对互识别特征时，可采用相对识别方式．即系统对人工点云数据的基本处理功能和方法，并能够基于点云数的识别结果进行最小二乘法拟合运算．以检验识别的据自动拟合、生成基本的曲线、曲面。这些基本的体正确性。素包括直线、圆弧、椭圆、B曲线、平面、球面、圆下面以平面为例进行说明。通过采用最小二乘法锥面、圆柱面、B曲面。但是仅仅利用逆向软件进行对点云数据进行拟合，可以得到一个理想平面。最小基本体素的自动生成和简单组织得到CAD模型的方二乘法求平面的

8、基本原理方法大致如下：法无法满足约束关系和工作要求心]。平面的一般表达式：由于钣金零件本身的弯曲变形以及数据测量机测A+By+Cz+D=0，(C≠0)收稿日期：2013—12—05基金项目：国家自然科学基金项目(50805025，51105078)；广东省产学研