Bezier曲面建模方法研究与实现

为了使Bezier曲面造型工作变得简单快捷,提出了一种Bezier曲面快速建模方法。该方法使用MATLAB软件编写的程序来表示Bezier曲面并把曲面数据转化成数据点的信息,在CAD软件中导入数据点从而完成Bezier曲面的建模。试验结果表明,运用该方法设计的Bezier复杂轮廓曲面精度高,过程简单快速,为Bezier曲面的高效加工提供了保证。     

逆向工程中三角Bezier曲面建模方法的研究

针对目前逆向工程三角Bezier曲面建模中存在的缺点,介绍两种解决方法:基于三角Bezier曲面模型的逆向工程CAD建模方法和基于局部三角Bezier曲面片逼近的点插补算法.通过这两种方法解决了所构造的曲面模型与现有的CAD/CAM软件系统接口难等问题,使得三角Bezier曲面建模变得切实可行.     

类螺旋特征测点数据的闭曲面建模方法研究

复杂曲面及海量点云测量数据的曲面建模已成为通用CAD/CAM软件的重要功能;然而,对于复杂的闭曲面建模方法,仍然存在许多技术上的难题,至今尚未能很好的解决,比如,基于海量的测量数据,如何进行闭曲面特征点识别,如何进行区域分割与处理,这一切都使得闭曲面建模过程中很难采用已经成熟的自由曲面建模技术和方法。通过研究异步仿形测量原理以及测量数据类型,针对鞋楦测量形成的空间螺旋线数据特征,提出一种闭曲面建模方法。该方法包括如下步骤:首先对测量点数据处理;并以特征螺旋线数据为基础对曲面进行三角分割;最后,以三角Bezier曲面为基础进行曲面构造,并将各曲面进行拼接、裁剪,形成完整的曲面。采用本文方法对鞋楦测量数据的建模实例说明,该方法能够有效地对具有空间螺旋线数据特征的闭曲面进行数据处理、曲面重构,提高了产品建模效率。     

NURBS曲面的参数化离散及其在数控加工干涉避免中的应用

复杂曲面加工中，如何快速、有效地筛选出特殊曲面点以进行刀具干涉判断是实现无干涉刀具路径生成的关键。通过推导有理Bezier曲面的参数离散算法并结合NURBS曲面可转化为有理Bezier曲面的性质，实现了NURBS曲面基于参数的离散。该离散结果保留了离散曲面点与曲面参数域的一一对应关系，通过切削点的参数信息可快速筛选出少量需进行干涉校验的离散曲面点，从而有效简化了刀具干涉检测计算。实例分析表明，该算法能在保证曲面离散精度的前提下提高无干涉刀具路径规划的效率。     

基于三角曲面的逆向工程CAD建模方法

根据目前逆向工程CAD建模中存在的问题，提出一种基于三角Bezier曲面模型初始表达的跨平台产品逆向工程CAD建模策略，既能利用三角Bezier曲面的优势，又能有效地与通用CAD软件集成。对涉及产品逆向建模方案、数字化测量规划、实际建模过程和再创新设计等具体内容进行了详细阐述，并结合具体实例说明了该方法的可行性和有效性。     

基于逆向工程的汽车覆盖件曲面重构技术研究

针对汽车覆盖件复杂曲面重构效率低和精度光顺度低等问题,提出基于逆向工程的多种曲面重构技术相结合的方法。通过多种测量技术采集多组点云数据,采用除噪、平滑等技术进行点云预处理,将多组点云数据统一到同一坐标系下,并通过研究Bezier理论和NURBS理论的优缺点,采用多种重构技术相结合的方法达到快速曲面重构的目的。采用该方法进行了汽车覆盖件车门内板的重构,结果表明该方法能够方便快捷地达到复杂曲面重构的精度和光顺度要求,具有较好的实用性。     

基于分层原理的CAD实体模型重建技术

在分析传统模型重建方法缺陷的基础上,结合快速成型中的分层原理,将散乱数据点云分层结构化,提出采用直线同伦法提取中间轮廓线作为数据精简的参考,确定层片信息,然后由建模软件根据层片信息进行三维建模。该方法避免了建模过程中冗长的曲面拟合、特征丢失等问题,简化了建模步骤,节省了建模的时间。     

基于Design X软件的复杂曲面逆向设计应用

本文以逆向工程软件Geomagic Design X为基础,以复杂自由曲面塑料瓶的逆向造型为例,重点介绍了基于领域组划分与特征识别的快速高效数字化建模技术一般流程。最后,通过点云数据与数字化模型的偏差分析,验证了该建模方法具有快速、高效、准确度高等优点。     

反求工程CAD软件RE-SOFT及其应用

RE-SOFT软件是基于三角Bezier曲面理论开发的,适用于复杂曲面反求工程CAD建模的软件。UGⅡ是一个成功的CAD/CAE/CAM软件,但在反求工程CAD应用方面因受到自身功能的限制,目前还难以解决复杂形状曲面的测量造型问题。结合复杂型面反求工程CAD三维建模问题的特点,提出通过专用反求工程CAD软件RE-SOFT与UGⅡ结合的建模方法,成功地解决了一些复杂曲面零件的反求工程CAD建模问题。     

直升机发动机排气道逆向建模及误差分析

针对某型直升机发动机排气道建模难的问题,提出了一种基于逆向工程的方法。采用三维激光扫描仪快速获取实物点云数据,用逆向工程软件Geomagic对点云进行处理,最后用正向设计软件CATIA进行曲面重建,经误差分析表明,该方法获取了高质量的发动机排气道的外形数模,提高了设计效率。     

基于UG二次开发的点云数据曲面建模

点云数据的曲面建模是反求建模的核心技术之一。针对三坐标测量的点云数据,利用VC强大的数据处理能力和UG出色的曲面造型功能,开发了基于UG/Open API的曲面造型插件。该插件集中了数据预处理功能和曲线曲面建模功能,数据预处理主要包括噪声处理、曲面扩展及数据平滑。经验证,该方法建模速度快、精度高、适应性好。     

基于UG二次开发的点云数据曲面建模

点云数据的曲面建模是反求建模的核心技术之一。针对三坐标测量的点云数据,利用VC强大的数据处理能力和UG出色的曲面造型功能,开发了基于UG／OpenAPI的曲面造型插件。该插件集中了数据预处理功能和曲线曲面建模功能,数据预处理主要包括噪声处理、曲面扩展及数据平滑。经验证,该方法建模速度快、精度高、适应性好。     

曲面修改在逆向工程中的应用研究

针对汽车A—class特征曲线高精度、高光顺性的基本要求,提出了基于控制顶点规范的Bezier曲面迭代微调方法,用曲面反算变换为NURBS曲面,经过基于最小弯曲能曲面修改以后,对进行外形优化。该法核心是控制顶点的微调计算和基于最小弯曲能曲面修改,实现对空间型值点的光顺拟合,实现迭代拟合过程的快速收敛,同时实现了曲面微调和曲面修改的自动化,使基于逆向工程得到的复杂曲面不仅满足精度要求,更可以进行美学设计。结合某汽车的A级曲面的点云数据实例,应用迭代微调有效地提高了生成CAD数据的效率和准确性。     

基于逆向工程的汽车覆盖件CAD建模技术研究

为了得到复杂曲面的三维模型,分析了利用逆向工程进行三维模型重建的关键技术,提出了一种实现汽车覆盖件快速CAD建模的方案.采用数字近景摄影测量技术和三维光学测量系统相结合的方法实现点云数据精确采集,利用Imageware和catia软件相结合的方法,经过点云处理、曲线曲面重构、精度分析,最终得到产品三维模型.结果表明,方案可以快速、精确的实现复杂曲面的三维建模.     

基于Imageware和UG的蜗轮逆向工程曲面重构方法研究

对曲面重构的方法进行研究,实现单件蜗轮三维模型的快速重构。采用非接触式三维扫描仪获得点云数据,使用逆向工程软件Imageware对点云数据进行预处理和曲面重构,主要讨论曲线重构曲面和点云直接拟合曲面的两种方法,并对两种方法得到的曲面进行拟合精度和光顺性的对比分析,在UG中完成蜗轮三维模型的基准坐标系对齐和后续实体的建模操作。结果显示,曲线重构曲面的方法更能满足蜗轮齿面的精度和光顺性要求。采用这种方法可以快速实现蜗轮三维模型的精准重构,为蜗轮单件、小批量的快速再制造提供了CAD模型。     

基于Geomagic和UG的快速参数化逆向建模方法

提出了一种基于逆向设计软件Geomagic和三维建模软件UG的产品快速参数化逆向建模新思路。首先,利用逆向设计软件Geomagic Studio对扫描获得的物体点云数据进行处理,主要包括三角化阶段和多边形阶段处理,获得网格包络曲线;其次,将构建的网格包络曲线导入三维建模软件UG中进行参数化曲面构建;最后,对新方法的建模精度进行了评价。实验结果表明,该方法不仅能获得高精度的曲面模型,还可以大幅度的缩短产品设计和开发周期。     

基于Geomagic和Catia的重卡保险杠拖钩门数模重建

以保险杠拖钩门为研究对骤,对拖钩门利用三维激光扫描仪器进行测量,获取点云数据;其次在Geomagic软件中对点云数据进行处理、曲面重建并通过参数交换使数据在Catia软件共享,对数据进行三维实体建模,从而为拖钩门提供实体数据。应用实例表明,该方法充分利用两大软件优势,以参数交换器为桥梁,解决了逆向工程软件建模和CAD软件点云处理能力弱的问题。     

基于Imageware的曲面重构研究

点云数据处理、曲面质量评价、特征提取与曲面建模是逆向CAD模型重构中的几个关键环节,简要介绍逆向工程的概念、特点、工作流程,以及利用逆向工程软件Imageware对点云数据进行处理的原理和方法,详细地阐述了如何由大量数据点进行曲线、曲面反求的曲面逆向设计方法,完成了头盔曲面的三维几何模型逆向设计,并论证了该方法的可行性,这种设计方法大大缩短了设计开发周期,提高了产品的设计效率。     

基于VB.NET的船用螺旋桨自动建模方法研究

船用螺旋桨形状复杂,为满足快速、精确建模的要求,提出一种基于VB.NET编程语言的螺旋桨三维自动建模方法。基于桨叶切面基础数据,推导桨叶型值点数学转换公式。利用Excel完成桨叶切面基础数据和桨毂数据的存储与读取。研究螺旋桨建模方法,对CATIA进行二次开发,集成型值点导入、曲面建模、实体填充等建模流程。基于VB.NET语言将上述操作程序化,设计界面友好的螺旋桨自动建模软件。利用该软件完成桨叶的自动建模,并进行光顺性检查和模态分析。这里建立的螺旋桨自动建模方法简单高效,能够避免传统几何建模方法的手工操作量大、易出错的缺点。     

三角Bézier曲面建模的RE系统与RP系统集成

为解决复合三角Bezier曲面与快速原型系统接口,以便实现两者集成,提出了按给定精度从复合三角Bezier曲面模型产生STL文件数据的方法,并在原型系统上得到验证,将推动反求工程与快速原型技术的进一步应用。