基于三角网格的机械零件轮廓反求技术研究及系统开发

课题根据中小企业需求,以机械产品为对象,主要研究机械产品的特征点类型、约束表达的基本形式、特征点的数据分段与拟合,开发出具有自主知识产权的软件平台.保证产品质量,大大提高设计效率、缩短设计周期,降低开发成本,增强研制产品的竞争力,从而极大地提高企业的经济效益.     

基于神经网络的曲面拟合方法研究

分析了应用于反求工程的几种曲面拟合方法,提出一种基于神经网络技术的自由曲面拟合新方法。该方法能在实物原型存在破损或不完整的情况下对测量数据进行数据插补和曲面重构,获得精度较高的拟合曲面。通过安全帽面的测量与数据拟合处理实例,验证了该方法的有效性。     

基于特征的复杂曲面反求建模技术研究

几何建模技术是先进制造技术的基础,反求工程是建立产品几何模型的重要手段,复杂曲面几何模型的重建是反求工程研究的重点内容。系统研究了基于实物的复杂曲面几何形状反求建模技术。提出了一种基于特征的复杂曲面几何建模方法,它包括四个主要步骤：首先,对数字化数据进行必要的处理,并建立数字化点之间的拓扑关系;然后,利用这些拓扑关系,提取曲面的几何特征,并依据这些特征对复杂曲面进行分块处理;接着,对每块进行基于特征的曲面构造和数据压缩;最后,将各块拼接形成整体光滑的曲面。     

基于特征的反求工程技术研究

为了进一步推动特征技术在反求工程中的应用,支持产品的创新设计,系统地研究了对基于特征的反求工程技术;分析和总结了基于特征的反求工程技术的概念和发展方向;提出了基于曲面特征和基于截面特征的2种建模策略,并分析了它们在基于特征的反求工程建模中的关系。通过叶片的重建实例表明,在基于特征的反求工程中,综合运用2种建模策略,可以高效率地重建出满足精度要求的、高质量的参数化计算机辅助设计模型。     

基于点云数据的反求特征约束识别方法

反求CAD模型应该包含原始的设计意图.忽略特征之间几何约束的重建CAD模型很难满足产品装配对齐及产品对称等要求.点云数据隐含了原始CAD模型设计信息.识别隐藏在数据点云中的正向设计CAD建模特征和定位基准特征,从而为基于约束的公差求解提供基础,是准确进行反求CAD建模的关键.结合正向设计手段,研究利用点云数据识别原始设计特征约束信息,从而准确反求原始模型.     

基于三角Bézier曲面的复杂特征模型重建及特征融合技术研究

针对复杂过渡特征零件的建模问题,提出了一种新的H角Bezier曲面反求建模方案。应用局部网格点追加和网格拓扑关系调整等技术,较好地解决了三角曲面建模中分块搭接时在特征走向变化区域存在的“X”和“T”形相交特征的融合问题。应用实例表明,基于分块建模、曲面搭接以及特征融合的三角曲面建模方案,可以得到特征表达完备的高质量曲面模型。     

反求工程交互建模应用技术研究

对自由曲面重构中存在的问题进行了分析，提出以自动计算特征线为参考，进行交互建模的思路。对交互建模中反求目标的确定、点云分块边界的处理、模型框架的要求以及曲面拟合边界的选择进行了阐述，对交互建模的两种特殊情况，给出了曲面重构方案。实践表明该建模方法可以得到工程中满意的曲面模型。     

基于形状特征的自由曲面建模技术

针对自由曲面重构建模中存在的问题,对曲面数字化及离散点参数优化技术进行了研究。基于自由曲面的形状特征,提出了一种曲面自适应数字化技术。建立了基于显式的最小二乘重构误差的参数优化模型,运用子空间共轭梯度内部反射牛顿优化技术实现了大规模数据点的参数优化。研究结果表明,自适应数字化技术大大提高了曲面的采样效率;参数优化模型合理且优化算法收敛迅速。     

基于重采样技术的三角Bezier曲面局部特征逼近

针对反求工程中基于初始测量点直接构造的三角Bezier曲面难以对曲面特征进行正确描述的问题，提出了一种通过局部重采样技术重构曲面特征的方法。从原三角曲面中提取并分离重采样区域，基于区域内测量点拟合B样条曲面，在垂直过渡特征脊线的截面轮廓线上均匀重采样，重新三角化后即可以构造具有良好品质的曲面特征。实例表明提出的方法可以明显改善曲面局部特征的品质。     

反求工程中产品三维模型重建技术综述

阐述了反求工程的基本概念、研究内容及基本过程 ,总结了反求工程中的两个关键技术问题——形状表面数字化和产品几何模型重建技术的研究现状 ,提出了应该重点解决的理论与技术问题     

基于安全系统工程设计方法的超高速铣床机械安全设计研究

阐述了机械产品安全系统工程设计方法的基本技术原则和主要内容,研究了机械产品安全系统工程设计方法在超高速铣床机械安全设计中的应用.     

工程设计中基于遗传算法的实例修改技术

介绍了将遗传算法用于CBD系统中的实例修改技术,通过一实例说明了这种方法的可行性和有效性,为CBD系统中的实例修改提供了一种可操作的算法,同时也改进了传统遗传算法的一些特性,并提出了今后的研究方向。     

基于Pro/E逆向反求技术的产品开发设计

阐述采用Pro/E软件系统实现产品开发逆向反求设计中的数据处理、三维CAD模型重构,并通过实例证明这种方法是方便可行的,是一种可以推广的逆向工程方法。     

基于特征语言的可重构设计支持系统研究

针对大规模定制背景下的变型设计提出了基于特征语言建立产品族虚拟结构的方法，并介绍了变型设计中基于知识的需求分析和约束机制，对特征语言的运行过程和具体产品实例的生成方法也进行了相应的说明。最后以电梯轿厢设计为例实现了系统原型。     

基于机械产品的设计重用研究

为了将企业资源更好地应用于机械产品创新设计平台,在对设计实践和设计重用分析的基础上,对设计重用系统建模,设计重用过程模型流程进行了研究,提出了由支持库和设计重用子系统构成的设计重用模型,并给出了相应的模型流程。该研究为机械产品创新设计平台的建立与完善奠定了坚实的基础,为制造业设计人员更充分,合理地利用企业资源提供了理论依据。     

基于设计论证与相似思维的研究

作为设计人员,应具有辨证的观点,对客观世界中大量存在的设计、设备以及工作机理等已有信息进行深入研究,并从这个角度来探讨设计工作的科学方法,已求提高设计工作水平。结合设计工作实际,对利用论证、优化设计、设计过程中的相似规律和相互关系等诸多方面进行了探索。     

基于KBE的振冲设备设计系统研究与开发

为提高振冲设备的设计效率和设计质量,文中基于知识工程建立了振冲设备快速设计平台系统架构,实现了振冲设备快速响应设计的知识处理技术,综合CAD/CAE集成技术、质量属性参数自动提取技术、CAD/CAE软件二次开发技术开发了一套振冲设备快速设计平台。实例说明,该平台有效缩短了振冲设备设计周期,提高了设计质量。     

基于TCEng的快速响应设计系统的研究

快速响应设计的主要目的是缩短产品的设计开发周期,提高产品设计开发质量,以及提高企业对市场的快速响应能力。根据快速响应设计实施过程中遇到的具体问题,提出基于产品生命周期管理软件平台构建面向企业的快速响应设计系统,给出了基于Teamcenter Engineering快速响应设计系统的体系结构和工作流程。从信息资源化、产品数字化、设计网络化角度讨论了设计资源管理、虚拟产品建模技术、协同设计过程管理等关键技术的解决方案。结合某具体企业的实施效果,说明该系统可为机械产品快速响应设计提供可靠的保证。     

基于知识工程的机械标准件设计与研究

随着CAD技术飞速发展,知识工程思想已经渐渐地运用于相关的CAD软件参数化设计中,弥补了当前参数化设计的不足。本文首先介绍参数化的CAD设计的不足,其次介绍知识工程在CAD软件中的运用,再次介绍在NX软件中由知识工程所驱动Knowledge Fusion模块的基本功能,最后通过与零件族法设计标准件相比较,以凸显NX/Knowledge Fusion模块在标准件设计中的高效与快捷。随着CAD技术日趋完善,相信在不久的将来,基于知识工程机械产品参数化构型设计在标准件开发中将会得到广泛而成熟地应用。     

徒手设计效果图的三维重建技术研究

将徒手设计效果图,根据透视图的基本原理、应用数据融合算法进行透视反求,分析计算确定透视条件,实现二维信息到三维信息的转化,从而进行三维重建.