复杂曲面重构数据处理技术研究

数据处理是逆向工程中一项重要的技术环节,它决定着模型重建过程能否准确、顺利地进行.基于三坐标测量机所得测量数据,对测头半径补偿、噪声点和异常点的处理及数据平滑和对齐等问题进行了研究,提出了基于测量基准点的对齐方法和基于实体的坐标系对齐方法.     

逆向工程在复杂曲面重构中的应用研究

分析和研究了逆向工程在零件曲面复杂的情况下重建模型的关键技术问题。将整个逆向工程分为数据点云扫描、点云数据封装处理和参数化曲面重构三个模块,针对各模块不同的功能和特性加以论述和分析。以某音响结构件为例,着重论述了复杂曲面重建中的一些重要步骤并给出了解决方案,最后得到了逆向工程的整体参数化曲面模型。     

重构曲面精度评价方法研究

随着计算机技术、测量技术、曲面重构技术的飞速发展,基于功能表面的高精度逆向工程已成为可能,这对重构曲面的精度控制技术提出了更为苛刻的要求。现有方法一般是对误差产生原因进行定性分析,很不完善。本文首先通过精度设计,对逆向工程产生的各种误差进行合理分配;并首次引入曲面轮廓度的概念,在此基础上定量地对曲面重构误差进行了快速计算和有效分析;本文最后给出了增压器叶轮各个功能曲面的重构精度评价效果图,效果图很好地揭示了测量点云对于重构曲面的偏差值以及数据点云在各个误差带中的分布情况。     

复杂曲面重构中的倒圆技术

介绍复杂曲面重构中的曲面倒圆圆角和有关倒圆术语的定义 ,研究曲面倒圆的基本算法 ,概述曲面倒圆的方法 ,并给出曲面倒圆技术的应用实例及部分结论     

复杂曲面测量与重构成型的精度研究

利用现有的软硬件设施,如三维测量仪ATOS测量系统、点云处理软件Imageware、三维建模软件UG等,以一些产品造型的逆向设计过程为主线,结合逆向工程和工业设计的特点,对逆向工程和快速成型在工业设计中的精度控制问题进行探讨和研究,提出了一种新的误差评价方法,分析了各种误差产生的原因并给出了提高精度的办法.     

面向精密抛光的复杂模具曲面三维重构方法

针对机器人辅助模具精密抛光系统发展的要求,提出了一种复杂模具曲面三维重构方法。分析了模具抛光件型线三维重构方法的原理和实现过程,并详细讨论了面向精密抛光的复杂模具曲面三维造型方法的关键技术,包括节点的选取、端点切矢的选取等;给出了在精密抛光系统中,复杂模具自动抛光曲面的编程控制策略和实现方案。应用所提的面向精密抛光的复杂模具曲面三维重构方法能使精密抛光系统在加工的不同阶段始终蕴涵不等的模具曲面加工信息,从而提高了抛光效率和产品质量,并降低了工人劳动强度。     

基于广义延拓逼近法的复杂曲面重构研究

针对逆向工程中复杂曲面重构,基于广义延拓逼近法,提出一种逼近算法.该算法一方面能在分片边界点上满足插值条件,使得各分片之间的变化具有一定的协调性;另一方面,利用分片插值区域周围结点(包括内点)的信息,实现分片区域内部的最佳逼近,同时算法又使曲面形状具有局部可控性、变差减少性和凸包性等特性.仿真实例证实,该算法改善了传统逼近算法方法在重构曲面时产生的失真和运算的不稳定现象,并且得到较高的曲面重构精度,具有计算稳定、快速和方便的优点.     

复杂曲面数字化检测方法的研究

讨论了对已有CAD模型的复杂曲面的数字化检测方法,提出了重定位基准点的选择法则和对被测曲面的点云与CAD模型的对齐问题,即先对点云进行粗定位,然后利用一种改进的ICP算法对点云进行精确定位,最后提出了点到曲面的最小距离的算法,从而对复杂曲面进行数字化检测。     

基于少量测量数据的复杂曲面重构

研究了少量测量数据情况下的复杂曲面反求技术,给出亍曲面重构的具体实案.以叶轮为例,介绍了复杂曲面重构中的数据采集、三维造型和误差检测、修正的方法,解决了反求工程中少量点曲面重构的技术难点.     

拟均匀细分曲面方法进行曲面重构

将最小内角之和最大的原则作为非均匀Catmull Clark细分到均匀Catmull Clark细分的过渡判定原则 ,在充分利用上述 2种细分方法思想的基础上 ,提出了一种拟均匀细分方法 ,这种细分的方法比传统的单一细分方法有更好的灵活性 ,可以达到较好的曲面重构效果。     

反求工程中复杂曲面重构算法研究与实现

针对复杂曲面的精密制造与检测，提出了一种有效实用的曲面重构算法。系统地论述了该方法重构复杂曲面的实现全过程。实例表明，该方法具有采样效率高、重构曲面精度高、曲面光顺等特点。     

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。     

复杂曲面CAD重构设计中的一种关键技术

分析了复杂曲面CAD重构设计中的基本流程,重点介绍了重构设计中涉及的几个关键技术。首先,介绍一种基于Bezier曲线曲面造型原理的复杂曲面重构方法。该方法用三角网格对将离散点云进行拓扑划分,将一个复杂的零件曲面划分为多个小曲面;然后采用轨迹线生成技术重构复杂曲面中的特征线,采用网格优化技术提高重构效率;最后,采用曲面光顺技术,使重构后的曲面达到应用需求。     

复杂曲面的形状误差评定方法研究

随着制造业技术和装备的不断进步,复杂曲面零件的加工精度要求愈来愈高,其形位误差的检测与评定是机械加工中十分重要的环节。为了实现复杂曲面的形状误差评定,介绍了形状误差的定义及评定步骤。以工程上常用的双三次B样条曲面描述复杂曲面模型,提出采用网格法求取点到曲面的最小距离。以优化理论为基础,介绍了网格法的计算原理。采用关节臂测量机对一个B样条曲面零件获取测量数据,以Visual C++6.0为开发工具,实现了该实例曲面的形状误差评定,验证了所采用误差评定方法的有效性。     

NURBS曲线曲面重构的方法

CAD/CAM中用有理多项式函数表示曲面越来越广泛。由于非均匀有理B样条(NURBS)可以精确表示解析形状和自由曲线曲面,国际标准组织(ISO)与1991年把NURBS作为表示工业产品几何形状的工业标准。这里主要讨论了NURBS曲线曲面重构的方法。     

一种复杂曲面延拓方法

曲面延拓是将曲面沿着自身曲率变化趋势向外进行拓展的一种方法,在几何造型、计算机辅助图形学和模具设计中有广泛的应用。传统CAD软件针对拓扑结构复杂的曲面数模不能直接进行延拓。提出了一种延拓思路和方法,对于给定的曲面先对其内部的孔洞及裂缝进行判断和处理,处理后的曲面再通过粗等距的方法,简化其内部拓扑结构,用简化拓扑结构的曲面代替原曲面完成曲面延拓操作,获得延拓部分,延拓部分与原曲面通过桥接光顺地过渡连接起来,完成曲面延拓。事实证明,该方法可以将一些原本不能直接通过CAD软件直接延拓的曲面快速延拓。     

微型复杂曲面零件散乱点云特征点提取

基于特征线约束的曲面不仅比自由曲面表达的模型有更高的精度,而且能够捕捉到模型其他的几何关系。微型复杂曲面零件多由曲面构成,曲面曲率变化大,曲率估算难度大,是逆向工程的难点。以皮带头复杂曲面为例,对微型复杂曲面微分几何量的估算,特征点的提取进行了研究。通过改进的空间分块策略建立散乱点云的拓扑关系,采用多种曲面模型分别拟合采样点邻域的方法估算曲率,构造协方差矩阵计算特征值和点云法矢,对曲率和协方差矩阵的特征值设置交叉阈值提取特征点。将利用交叉阈值提取到的特征点与利用单一阈值提取的特征点进行对比,结果显示:交叉阈值提取特征点的方法能够较为准确、完整的提取特征点。     

具有复杂形状内腔的斗齿零件的曲面重构技术研究

为获取外形不规则且具有复杂形状内腔的挖掘机斗齿形状、尺寸等数字信息,基于实物反求工程技术路线,对其进行逆向设计曲面重构技术研究.对曲面反求过程中的数据采集、对齐点云、数据分割及曲面重构等环节有系统的分析总结,对型面数量多的斗齿点云进行了有效的数据分割,提出了基于零件结构特征的直接交互式点云分割法,且反求得到的斗齿曲面精度满足要求,该方法对复杂内型面零件的反求有一定的借鉴作用.     

逆向工程中的曲面重构研究

逆向工程技术是一种新兴的工业加工制造技术,受到各国的重视,其中实物模型的数字化和曲面重构是其中的关键技术,本文就其中曲面重构的方法进行了简单的总结,指出其目的是为了快速准确的还原实物模型.     

曲面重构算法的研究

提出了一种基于多层感知器网络的曲面重构算法 (ML PSR) ,建立了用于曲面重构的多层感知器网络模型。本文对基于二维拉格朗日局部插值的曲面重构算法 (2 DL L SR)与 ML PSR进行对比。为了更好地评估这两种算法的有效性 ,选择可用数学表达式表达的曲面作为重构对象。仿真实验结果表明 ,这两种算法在曲面重构上各有优点。当 2 DL L SR算法的阶次高于等于曲面本身的阶次时 ,曲面重构的效果很好。ML PSR算法在曲面重构的速度和精度上都比较好 ,尤其在曲面受到破坏或不完全时特别有效。