基于逆向工程的轿车引擎盖设计

阐述了逆向工程的概念及工作流程,通过利用逆向工程CAD软件IMAGEWAREA对轿车引擎盖的逆向设计分析了对模型扫描采集点云,以及对点云数据进行数据处理、曲面重建的过程。     

基于逆向工程的人头像建模技术的研究

利用手持式激光扫描仪得到人头像雕塑的点云数据,通过基准点定位原理对点云数据进行拼合,经过多边形网格处理,最终实现NURBS曲面模型的重构。通过对重构模型进行偏差分析和修改,得到符合CAD/CAM要求的数字化模型。该方法能够快速地处理点云,建立复杂曲面的三维模型,满足CAM加工的要求。     

基于逆向工程重构沙发三维模型的研究

本文采用了被动式立体视觉的三维测量方法来测量沙发曲面,给出了立体视觉测量法的数学计算模型,分析了测量过程中影响测量精度的因素.分析产生光斑弥散的原因,并提出了采用中值法和hough法来提高CCD图像光斑几何中心的识别精度的方法.并探讨了利用Bezler方法对测量得到的点云数据进行光顺性、连续性的处理.     

快速逆向工程的研究

为适应时代对产品少量多样化的需求，运用测绘技术，快速将目标实物的三维外形数字化，将实物原型迅速地转变为CAD模型是快速逆向工程面临的关键技术。综合国内外快速逆向工程技术的研究和应用现状，从快速测量和快速建模相结合的角度出发，分析了快速逆向工程几何测量的特点和需要进一步解决的主要问题，最后对逆向工程的研究重点提出建议。     

基于逆向工程技术的人体牙模三维模型重构

由于人体牙模是由非常复杂的自由曲面构成,设计比较困难。传统牙模模型的测量数据都是通过游标卡尺在石膏模型直接测量,会产生很大的误差,并且石膏模型应用于临床医学也会存在很多缺陷。为了探究光敏树脂型材料牙模在临床应学的可行性,采用逆向工程和快速成型技术的三维模型重构方法,首先使用三坐标非接触式扫描仪对石膏模型进行扫描得到大量点云数据,然后利用Geomagic Studio软件完成对点云数据的处理和CAD三维模型的重建,生成三维实体,采用SPS450型号的3D打印机打印出树脂实体模型。最后使用三坐标接触式测量仪对石膏模型和已生成的树脂模型进行一些重要数据的测量,对实验得到的数据进行对比分析,结果显示测量数据误差均在1mm内,在允许的误差范围之内,符合医用要求。     

逆向工程中数字化测量与点云数据处理

逆向工程作为新产品开发和消化、吸收先进技术的重要手段,其应用越来越受到重视。本文主要总了逆向工程中数据测量方法及影响测量精度的因素,从噪声去除、多视对齐、数据光顺、数据精简、数据分割等方面讨论了点云数据的处理方法。     

基于逆向工程产品模型的设计

基于逆向工程,为使产品模型获得良好的尺寸数据和装配精度,可应用三维激光测量仪对现有产品模型进行三维测量,运用UG软件对测量数据进行处理,得到产品横、纵截面轮廓尺寸并将其转化为CAD格式,通过相似理论确定产品模型的相似比,采用激光加工技术制作出产品模型零件并装配,达到提高制作效率的目的。     

基于CATIA的逆向工程中的曲面重建

曲面模型的建立是逆向工程技术中极为关键的一步。本文通过一个具体实例,介绍了如何利用CATIA V5逆向工程模块调入点云,经过滤、网格化,到创建扫描线、生成曲线、填充曲面最后建立起曲面模型的数据处理过程,为读者提供了一种逆向工程中曲面重建的基本方法。     

逆向工程CAD建模关键技术研究

逆向工程是将实物模型转变为CAD模型的数字化技术,针对其关键技术--产品数字化、数据处理和曲面重构等进行了研究,并就未来的发展进行了探讨.     

基于Geomaic Design X软件的逆向工程研究

逆向工程是产品不断迭代开发的常见方式,也在制造业中广泛存在.目前已出现了很多的逆向设计软件,如NX1847、Pro_E、Imageware、Copy CAD、RapidForm等都可以用来进行逆向工程设计,但是相对于曲面和尺寸太小又很难实现快速拾取,需要人为的不断调整才能保证产品逆向数据的精度要求,从而导致逆向的效率不高;提出了一个新的逆向工程设计软件—Geomagic Design X逆向工程软件,研究表明Geomagic Design X软件相比于其他三维设计软件,具有非常明显的优势,如强大的截面轮廓线提取能力,可以根据STL面片数据自动拟合出曲面,同时也支持多种STL数据的特征识别指令,同时支持与其他软件的交互转换,实现不同软件间的交互使用.相对于其他研究成果,主要突出在Geomagic Design X软件在逆向工程设计中的便利性,阐述了该软件是如何进行产品的逆向设计,提高设计效率.     

基于点云数据重构三维网格模型的神经网络法

给出了一种新的基于神经网络的点云数据重构CAD实体模型的新方法。该方法能直接从神经网络的权值矩阵得到曲线的控制顶点、曲面的控制网格，通过神经网络的权值约束实现曲线段、曲面片之间的光滑拼接。同时对恢复的隐式表面的初始逼近网格自适应性进行优化。利用谊方法恢复的网格形状，无论在表面还是在隐式曲面的轮廓部分都能获得很好的视觉效果。所有算法的时间复杂度均为O（n），可以完全实时进行。     

以UG为平台的逆向工程数据处理技术

基于UG基础平台,应用逆向工程点云切片数据提取理论开发逆向工程模块.通过建立多个与点云数据相交截面,提取点云数据的特征边界点,再将特征点拟合成线,线拟合成面或体.实例显示该模块能有效地从散乱点云数据中提取特征点,实现在UG环境下逆向建模.该方法也解决了UG从部分逆向软件导入后数据不能编辑、修改的问题.     

逆向工程中基于属性邻接图的加工特征识别

为了提供逆向工程系统和CAx系统集成的直接通道,提出了针对点云数据建立属性邻接图的算法,并利用属性邻接图实现加工特征自动识别.首先利用模糊c-均值聚类方法对点云进行分区,将分区后的面片进行曲面类型判别和几何参数提取.设计了建立面片之间邻接关系和判断相邻面片之间凸凹性的算法,从而建立零件的属性邻接图;对零件的属性邻接图进行分解,遍历分解后的子图形成特征子图,将特征子图与特征规则相匹配,从而实现加工特征自动识别.实验结果证明了该算法的有效性.     

逆向工程的流程研究和基于Geomagic的实例应用

对逆向设计中的应用工作流程进行了剖析,并对流程的组成模块给出定义,以西安交通大学自主开发的XJTUOM型三维光学测量系统进行点云采集、数据预处理后,使用逆向软件Geomagic进行后处理,并构造出数字化模型的实例诠释上述流程。     

基于正逆向软件的产品创新设计研究

以某小轿车门拉手为例,对扫描标定过程的关键技术进行了研究,基于Geomagic逆向软件分析了点云数据的采集及处理技术,建构了CAD模型,应用Geomagic Qualiy软件获取了精度比对报告,最终应用NX正向软件进行了产品创新设计,极大地缩短了产品改型与创新设计周期,提高了生产效率,降低了成本.     

基于矢量补偿技术精密测量三维空间曲面及逆向工程

为使测量机完成空间旋转曲面及3D轮廓面的测量,提出等分度测量法及等距测量法。关闭测针半径补偿按技术要求测量空间曲面上4个测量点,利用其中3个测量点在空间曲面上建立投影面为"正三角形"的"微型三角形",另一个测量点的投影在该正三角形中为重心点,以该测针中心坐标为其测量目标点,即方法1;也可以计算出该"微型三角形"的重心坐标为测量目标点,即方法2。应用向量计算该"微型三角形"法矢量,启动测针半径补偿做该空间轮廓的精密测量;用标准球作3D实验探讨"正三角形高"的取值;应用DEAPPL语言设计程序,一次性快速完成空间曲面上4条曲线的测量及其8个数据文件的生成,该文件组可应用于逆向工程、计量检定及曲面的分析研究和改进。按上述方法设计的程序经标准球实验,测量精度可达平均偏差0.001 mm以内,对应标准偏差在0.002 mm以内,能广泛用于高速烟机设计中对空间旋转曲面或3D轮廓面的测量及制造;在我国制造行业,能完成对叶片、叶轮的测试和反求,并为三维空间曲线面的测量提出一种新方法。     

三维数字化尺寸检测在逆向工程中的研究及应用

大量A级曲面的出现和CIMS的推广使用,对传统的检测手段提出更高的要求。对尺寸检测的方法进行较全面的阐述,提出了数据挖掘在逆向工程中的新概念,基于Geomagic Qualify,对三维数字化尺寸的检测应用列举实例,借助于计算机的三维全尺寸检测,势必在逆向工程中掀起新的研究热潮。     

逆向工程技术在铁路货车铸造模具中的应用

为快速实现模具逆向重构并改进原有模具结构设计缺陷,以某型出口车型模具为例,采用CATIAv5软件平台,运用激光扫描技术获取旧模具点云数据并进行数据处理,采用逆向工程技术进行三维模型的逆向重构,并对原有的薄弱结构进行改进设计,通过新模具的加工制造验证逆向重构方法的有效性。     

基于逆向工程的人体颌骨个体化三维实体重建研究

提出一种面向实体模型的个体化CT图像三维重建方法,对牙齿颌骨CT断层图像进行三维重建,建立出一个可编辑的三维实体模型.为医生进行牙种植手术提供仿真工具,方便医生确定手术方案,提高手术的成功率.主要实现过程:利用螺旋CT扫描获得的人体下颌骨扫描数据,通过与Minics和UG/Imageware逆向工程技术相结合,在计算机上重建出一个可编辑的三维实体模型.它具有精确度高,可编辑性强等特点,并且可以直接用于实体的生物制造.     

矿用轴流通风机叶片三维几何模型反求重构

通风机叶片形状是影响通风机气动性能的关键因素,为了引进和吸收先进的矿用轴流通风机叶片设计技术,采用反求技术对其三维几何模型进行反求重构.首先,根据通风机叶片设计特点规划测量路径,应用三坐标测量机(CMM)对矿用轴流通风机叶片表面曲面进行测量,提取通风机叶片表面曲面的三维点云数据.然后,在反求软件UG中,利用最小二乘拟合曲线检查法对所提取的点云数据进行异常点的剔除,运用弦高-夹角综合法进行点云数据的精简.最后,采用非均匀有理B样条(NURBS)对各截面数据点进行曲线拟合,并使用通过曲线组生成曲面的方法重构了矿用轴流通风机叶片的三维几何模型,这对矿用轴流通风机计算流体力学模拟和叶片优化设计具有重要意义.