逆向工程中一种鲁棒的对称面提取方法

为解决基于特征的逆向工程中反射对称提取的问题,提出一种鲁棒的对称面提取方法。首先利用特征线将模型分割成体素的集合,然后计算各个体素的形状分布曲线,通过形状分布曲线匹配的方式获几何形状相似的体素,并利用最小包围盒从中提取大小相似的体素以构成对称体素的集合。最后利用鲁棒的主元分析方法提取了反射对称体素的对称面信息。实验结果表明对称提取结果的误差较小并具有较强的鲁棒性。     

G~1连续的截面数据高精度重构方法研究

针对逆向工程中分段点无法精确提取导致边界约束信息不准确,进而造成截面特征重构结果不理想的问题,提出一种高精度截面数据重构方法。根据截面数据的离散曲率信息初步提取分段点,确定理想分段点所在区域,并以区域端点为界将截面数据分割成具有单一特征的数据段;优先重构直线,再重构自由特征:耦合边界约束模型和自由特征自身的重构模型,建立优化模型,采用拉格朗日乘子法求解。在自由特征的重构过程中,建立特征间连接点的精确提取模型,利用黄金分割法动态搜索最优连接点。实例分析表明,由于特征间连接点的高精度识别,使得重构结果能很好地还原产品模型的初始设计意图,提高了重构三维CAD模型的精度和质量。     

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.     

基于Imageware的点云分割

Imageware是当前应用最为广泛的逆向造型系统之一,它是一个非参数化的交互式建模工具.在由数据点云构建物体表面模型中,对数据点云恰当的分割是逆向建模的一个很重要步骤.提出了针对于Imageware逆向建模系统的逆向特征分类思想,总结并提出了基于边、基于面和基于特征的方法,并通过实例证明了其可行性.     

螺旋锥齿轮逆向造型研究

针对螺旋锥齿轮逆向造型进行研究,首先对螺旋锥齿轮进行数据采集,其次对扫描的点云数据进行处理,包括点云对齐、点云分割、点云光顺和点云简化,然后根据处理后的点云数据进行螺旋锥齿轮三维模型重构,最后对重构的三维模型进行误差分析,发现造型过程中的不足之处,以提高造型的准确度.逆向造型弥补了螺旋锥齿轮传统加工方法的不足,可以缩短产品的开发周期,降低生产成本,使企业能更好地适应单件、小批量的生产要求.     

面向复杂结构零件的逆向测量规划技术

提出了一种复杂结构零件的逆向测量规划技术.基于功能-结构的层次映射,研究了复杂结构零件的元特征解耦机理,提取基本测量单元.构建包含精度特性、特征复杂度等元特征属性的信息模型及包含测量精度等的测量方法信息模型.建立元特征和测量方法匹配评价影响因素集,研究特征属性的关系模型.在此基础上,通过定性评价和模糊定量评价两个步骤得到匹配优度量化值,实现了测量方法的定量化最优选择.然后,对分散的元特征进行组合,优化整个测量过程.最后,采用此方法对汽车发动机气缸盖进行了快速逆向测量,并重构了计算机辅助设计模型.实验结果表明,该方法可以提高复杂结构零件的逆向设计效率与质量.     

反求工程中ICT图像对称轮廓自动识别

针对机械工业产品轮廓中对称约束特征,该文提出了基于特征匹配的二维图像对称轮廓自动识别方法.基于轮廓点云数据分割和型值点方法提取特征点,研究轴对称和旋转对称图像特征点的不同分布规律,判别对称类型;采用转动惯量法和周期法求取对称轮廓特征描述参数作为轮廓整体约束优化求解参数;实例表明:文中方法能够有效地自动识别对称轮廓及其类型,提取出对称约束特征.     

UG/Imageware在逆向工程曲面重构中的应用

结合曲面自身特点,采用ATOS扫描仪对其扫描得到点云数据,利用逆向造型软件Imageware强大的点云数据处理功能,采用4-边界法在Imageware中进行点云数据处理、曲线处理、曲面处理等,重构曲面模型并进行模型误差评价.利用UG Nx4的曲面创建优势,将Imageware中提取4-边界曲线,导入UG NX4中创建曲面并进行光顺分析,直至得到最优化曲面.这种设计方法大大缩短了设计开发周期,提高产品的设计效率.     

复杂零件的逆向重构及数控加工仿真

复杂零件的数控加工通常根据零件三维模型数据进行编程、加工。但由于技术保密,很多时候需要根据零件实物完成三维模型和加工程序。针对此问题,提出了一种对零件实物逆向重构及数控加工仿真的方法,通过逆向工程技术对零件实物进行数据采集,将采集的零件点云数据导入到Geomagic软件中进行处理,最后导出STL格式的数据,接着使用UG软件进行逆向重构,关键部位的尺寸结合千分尺、卡尺等量具进行测绘,对逆向重构完成的三维模型数据和STL数据进行3D比较,对于关键部位的尺寸采用点偏差分析,实际测量和虚拟测量相结合的方法,分析逆向重构的三维模型数据与实际模型的误差,评估逆向重构完成的模型精度,以确保逆向重构的数据的质量。满足精度要求后再将UG逆向重构完成的零件三维模型导入到JDSoft SurfMill9.5软件中进行编程、加工仿真,验证了编写程序的正确性。证明了将Geomagic、UG、JDSoft SurfMill9.5软件相结合以实现复杂零件逆向重构制造的方法简单,而且缩短了零件研发周期,为其他缺少三维模型数据的实物进行逆向重构及加工提供了参考。     

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.