STABILITY PREDICTION OF TITANIUM MILLING WITH DATA DRIVEN RECONSTRUCTION OF PHASE-SPACE

Significant research effort has been carried out in the detection of chatter, which is one of the main barriers against titanium milling. State-of-the-art techniques are unable to satisfy requirements of industry in terms of in-process chatter detection. The present study reports the use of sensor-signal driven reconstructed phase space attractors combined with image correlation as a solution of chatter prediction during milling of titanium in industry. The method uses Poincaré sections of reconstructed phase space attractor as patterns to identify the onset of chatter in the apparently random behavior of vibrations in the milling process. Image correlation of Poincaré sections indicates the onset of chatter in the milling process.     

PHYSICS-BASED ILLUMINATION MODEL FOR METAL SURFACE RECONSTRUCTION IN RE

Representation of roughness is introduced and the rationality of applying the physics-based model in RE is analyzed at first. Then the scattering theory of electromagnetic wave is simplified and deduced to a physics-based model according to the characteristics of the surface to be reconstructed in RE. At last, the intensity diagrams of reflected field distribution are provided to prove the feasibility of the presented model and some spheres are rendered with this model.     

基于主动轮廓模型的序列图像分割与重建

基于断层测量的表面重建是逆向工程中的重要研究方向,而图像分割是其中的关键性技术。针对这一问题,提出了一种基于Greedy算法的B样条主动轮廓模型,可快速稳定地实现目标图像的分割,适用于基于断层图像的分割与表面重建处理。通过对磁共振序列断层图像的分割与表面重建验证了该方法的有效性。     

任意拓扑结构复杂曲面模型重构新方法

分析了采用参数化方法进行复杂曲面模型重构时存在的缺点,给出了应用递归插值分割理论从离散测量点构成的初始控制网格直接构造任意拓扑结构复杂自由曲面模型时计算插值点的统一算法,设计了一种能充分体现这种曲面模型重构方法优点的四叉树型数据结构存储必要的信息,最后给出了复杂自由曲面模型重构的几个实例。从实例可以看出该方法能够避免参数化方法在复杂曲面模型重构时所必须的参数曲面片之间的拼接和裁剪等问题,为复杂自由曲面模型重构提供了有效的新方法。     

逆向设计曲面重构技术

在机械、汽车和航空产品的研发过程中,逆向工程技术发挥着重要的作用.作为逆向设计的关键技术,曲面重构技术能通过实物模型产生其数字化模型,可以使产品设计制造充分利用数字化的优势,文章介绍了目前几种典型的曲面重构方法,并分析了它们的基本思想和主要特点,最后对该领域今后的研究重点提出一些建议.     

反求工程中复杂曲面数字化重构关键技术的研究

针对汽车覆盖件实物模型实施反求工程来构建其CAD数字化模型,在反求工程的一些关键技术,如实物模型表面数字化技术、数据点云分割技术、三维曲面拟合技术及曲面光顺技术等方面,提出一些创新性的研究观点和具体实现方法。     

基于实物的复杂曲面零件反求工程中未知区域测量数据补充及曲面重构技术

针对基于实物的复杂零件反求工程中含有部分形状未知区域（如裁减曲面中的被裁减部分、测量盲区等）的复杂曲面反求CAD建模问题,提出了三种测量数据补充方法:①局部区域实物填充法。②补充设计数据补充法。③基于逼近曲面或三角曲面的测量数据自动补充法。研究了基于三角曲面模型初始表达的复杂曲面分区NURBS曲面重构方法。最后,给出了结合上述方法和反求工程软件RE-SOFT所解决的摩托车塑料件反求CAD建模实例。实践表明,综合运用所提出的数据补充和曲面重构方法,能够大大缩短实物样件的反求CAD建模时间,提高复杂曲面产品的设计效率。     

面向快速成形的复杂曲面重建技术研究

针对快速成形工艺特点,提出了一种基于实物的复杂曲面几何重 建的方法。由此直接生成的快速成形机优化STL接口文件,实现了反求容差与模型网格数的 最佳匹配,避免了由通用软件转换存在的错误和繁复,提高了成形设备的前处理效率,并为 反求工程与快速成形技术的有机集成提供了可靠途径。     

实物逆向工程的关键技术

介绍实物逆向工程中的各种数据采集技术、数据分割技术、曲面重构技术的原理、特点及适用范围,并探讨实物逆 向工程中有待进一步研究的特征建模技术。     

Repairing incomplete measured data with a deformable model under constraints of feature shapes

Measured data of a product can be incomplete because of the inaccessibility or invisibility of some portions of the product surface for measure tools in reverse engineering. Usually, the missed surface areas include some key form features of the product, which represent important design components. However, flat surfaces are often used to mend the incomplete form features in current reverse engineering systems. In this paper, an incomplete data repair method is presented using a deformable model under the constraints of given feature forms. The method ensures the accuracy of identifying the missed local areas by choosing a set of proper rules of mesh construction according to the density distribution of measured data, and fills them with an energy-based, deformable local mesh that is adaptively-formed using an iteration of the procedure of mesh subdivision, constraint satisfaction and finite element equation solving.     

基于表面法矢的散乱数据分割与几何特征提取

使用区域增长法进行散乱数据的区域分割以及二次曲面几何特征的提取.算法首先自动地布置种子区域,然后通过迭代/拟合这一循环过程来实现区域的增长.为了提高算法的可靠性,提出基于散乱数据表面法矢的二次曲面直接拟合方法.该方法根据特定类型二次曲面的几何性质,应用线性最小二乘技术求解其几何参数,从根本上解决以往二次曲面拟合算法因几何参数初值的设置精度不高而导致的求解效率低,进而失败的问题.试验结果表明提出的算法实现简单,且稳定可靠.     

MULTIPARAMETER MEASUREMENT FOR RACEWAY GROOVE OF BEARING BASED ON 3D RECONSTRUCTION WITH DIGITAL STRUCTURED LIGHT

0 INTRODUCTIONBearings are standard components that are used widely mechanical products. The major technical parameters of bearingare affected not only by the manufacturing equipment and proessing technologies, but also by the measurement and gradinequipm…     

逆向技术的工程实践综述

逆向工程作为一种新兴的产品数字开发方法,具有正向设计不可替代的优势。对多年逆向工程应用实践进行总结,系统介绍了逆向设计流程及其关键步骤,包括数据的采集、处理和模型重构技术,并对其应用进行了概述和例证。     

反求工程中切片数据处理及断面特征曲线全局优化技术

针对基于特征的反求工程中,各种曲面特征处理技术的研究已经比较深入,平面切片数据的特征处理技术研究相对不足的现状,研究并实现了处理切片数据的离散曲率分析、数据分段、特征识别和基于连续性约束的断面特征曲线全局优化技术,使获得的断面特征曲线在满足约束的同时对数据点的逼近误差达到最小。应用实例表明,通过点云切片和断面特征曲线全局优化技术进行反求工程曲面模型重建,可以显著提高曲面重建的效率和曲面的质量。     

确定曲面闭域形体边界数据结构的一种新方法

提出了一种处理曲面域形体边界数据结构的新方法———局部坐标相关的基于粘合的商集方法 ,并从理论及生产实际中验证了该方法的正确性 ,该方法已应用到自己开发的系统中     

粘弹性接触层在定子表面的行波超声电动机接触模型

针对摩擦材料粘贴在定子表面的设计问题,假设转子为刚性体,定子表面摩擦材料为粘弹性材料,提出一种新的行波型超声电动机粘弹性接触模型。在建模中,考虑接触层惯性的影响,引入定子接触层的切向和法向等效质量的概念,并修改接触区域的边界条件。应用牛顿力学定律,推导出接触界面的驱动方程。该模型不仅可以模拟分析定子和转子接触区的法向压力和切向速度分布,模拟计算超声电动机的负载特性和传动效率,而且还可以研究定子和转子接触界面参数对超声电动机输出特性的影响。基于所建立的接触模型,利用Matlab方法,模拟分析一种行波超声电动机的负载特性,并与试验结果进行了比较。结果表明,数值计算的电动机负载特性与试验结果基本一致,证实驱动模型的合理性。     

机械装备零件逆向建模中的数据处理技术应用

以机械装备零件中的滤清器上盖为研究对象,针对关节臂式三维激光扫描仪的特点,介绍了逆向工程中的数据测量方法,分析了影响测量精度的因素。基于非接触式测量点云数据的特征,从多视拼合、噪声去除、数据精简、数据平滑等方面对点云数据处理方法进行了研究,并提出有针对性的处理措施加以改善。最后对点云数据进行了基于Imageware软件的模型坐标系建立以及基于Geomagic Studio软件的零件曲面重建,为探索逆向工程在机械装备零件模型重建中的应用提供技术借鉴。     

散乱数据点云型面特征分析算法的研究与应用

提出一种产品散乱数据点云型面特征快速分析算法.该算法基于R*-tree动态空间存取模型,能快速、准确地获取点云局部型面参考数据,并采用最小面积包围矩形法对其进行参数化;以自由曲面逼近产品局部型面,估算数据点云型面曲率值;将点云型面曲率映射为RGB颜色值,以曲率云图反映产品型面特征分布.该算法运行效率高,产品数据适应性强,型面特征分析结果准确.     

逆向工程在三维实体检测中的应用

为了检验模具的精度是否达到设计要求,提出了运用逆向工程对产品实施检测,从三维数据测量、数据处理、三维模型重构、性能分析等方面介绍了逆向工程的关键技术的在三维实体中的检测应用。逆向工程是一种先进的技术,经实际生产验证,取得了良好的效果。     

产品逆向设计中特征和约束的重建

利用目前逆向工程软件重建的实物CAD数字化模型,只能实现对产品几何形状的复制,因此设计者不能对CAD模型进行更进一步的编辑修改及再设计。提出了通过将逆向设计软件与三维参数化CAD系统相结合的方法,由实物的点云模型反求出CAD模型,此方法反求出的不仅仅是实物的几何形状,而且可用参数化的方法重建出各特征、特征间的几何约束和设计者的设计意图,从而使反求出的模型支持对复制产品的再设计。