基于分层维的自由曲面反求建模技术研究

针对CMM测量数据的特点,提出了基于分层维的自由曲面建模技术,以分层维量作为分层依据进行数据分层,利用首尾判断法进行层内数据的排序,建立了大规模数据的拓扑关系.以此为前提, 研究并优化了NURBS求值快速算法,通过符号运算将B样条基函数描述为分段多项式的形式,通过分层维的设定来确定最小初始化数组,利用一个临时多项式存储中间计算结果,最终在大规模计算时进行的是多项式的求值,有效地加快了运算速度.经实例验证,本算法是准确可行的,满足工程实际需求.     

基于曲率自适应的自由曲面测量点分布

针对自由曲面测点布置问题,采用曲率自适应形状特征的测点自适应分布。分析自由曲面的数学模型,为自由曲面参数化建模提供数学基础;研究自适应形状特征法,采用曲面形状函数的采样算法,使测点自适应分布;设计曲面,进行实际测点的布置,得到自适应测点分布图,并对测点数据进行CMM检测验证。     

自由曲面测量点分布规划研究

针对自由曲面的测量规划问题,提出了在截面弦长指导下的三角自适应测量和基于边界的等弦高差测量两种方法.前一种方法首先对模型进行粗测收集CAD信息,然后利用模型信息进行基于曲率变化的初始三角形划分,这样充分利用了模型的信息来指导初始化,后期利用三角形自适应划分方法得到测量采样点数据.其效率明显提高;后一种方法利用等弦高差处理方法在指定的测量边界内按截面进行测量点采样,从而实现了有效的仿形跟踪测量的方法.最后通过实际测量和软件测评验证了两种方法都可以准确地测量曲面,但是第一种方法的效率更高,实现了高效、精确的自由曲面测量.     

自由曲面的测量、建模、加工一体化过程研究

本文以一个鼠标模型为例，介绍了自由曲面的测量、建模、加工一体化过程，对一体化过程的各个步骤进行了研究为实现逆向工程集成化奠定了基础。     

空间自由曲面数控测量系统中测量路径的优化

要实现空间自由曲面数控自动测量，则必须在测量前自动生成合理的测量路径。特别是对于带有测量障碍区域的未知曲面，其测量路径的规划不仅直接影响到测量的准确性和效率，而且影响到系统的可靠性和安全。木文采用“曲面→曲线→点集”的曲面分解测量策略，对曲面网格结点分类处理，然后在矩阵域中通过分别构造‘Ｐ’形点阵块，对测量路径进行优化。实践表明这种测量路径优化方法是保证ＣＮＣ坐标测量系统安全、准确、高效使用的关键技术。     

逆向工程中三维测量的若干技巧

数据采集是逆向工程建模的关键环节 ,测量数据的可用性决定了建模的效果和效率。以悬臂式三坐标测量机为例 ,介绍了逆向工程中三维测量的若干应用技巧 ,并给出了实例     

基于激光测量的自由曲面零件逆向工程的实现

介绍了非接触式激光测量系统的软硬件组成，分析了未知自由曲面零件的测量规划和测量数据处理方法，并通过一个鼠标模型的测量和重建，验证了该系统的可行性，为自由曲面零件逆向工程的实现奠定了基础。     

基于CMM的复杂曲面数据测量规划研究

为了提高采用三坐标测量机进行复杂曲面高精度测量的效率,根据复杂曲面的结构特点以及三坐标测量机的测量原理,详细阐述了复杂曲面的测量定位、测量区域划分、测量路径规划以及测点数分布等测量规划技术。通过该测量方法的规划,能有效减少冗余数据的测量,简化测量数据的后续处理,为复杂曲面的快速测量提供技术指导。     

基于三坐标测量的复杂多曲面体反求工程CAD建模

通过对一外协工件进行仿制性的三坐标测绘和反求工程CAD建模,突出了复杂多曲面体的概念,并给出了复杂多曲面体反求工程中三坐标测量、CAD建模的过程与方法.讨论了三坐标手动点测复杂多曲面体的优势和局限、为提高造型精度所采取的测量措施和逆向工程数据采集技术中的其它测量方法.     

构建原型表面的数据获取处理与重构研究

逆向工程是一种与传统设计相反的现代设计方法。它的重要作用就是加速概念设计和物理设计。逆向工程的关键问题是如何获得点云数据、处理数据和重建数据原型,因此着重研究处理数据点云和重建曲面模型,并经过基于逆向工程系统的机械结构设计最终建成空间曲面模型。使用包含三坐标测量机(CMM)和光学仪的三维光学扫描设备,完成实物对象分散点云数据的获取。获取点云数据后再进行数据处理操作,包括噪声消除、数据插值、数据平滑、数据筛选、数据拼接和曲面重建。处理测量数据创建出CAD模型,将模型在激光快速成型机(SLA)上制造出来。     

利用数控设备进行在线测量的探讨

通过数控机床与三坐标测量机的对比,提出了利用数控机床进行复杂曲面测量的基本方法;重点分析了数控系统的结构,提出了不同系统的开发方向及一般数控系统的在线测量方案;最后总结了研究意义.     

CMM测量曲面测头半径补偿与路径规划研究

根据测量曲面的目的把三坐标测量机测量曲面的模式分为两种,即检测模式和重构模式。按照两种不同的测量模式对三坐标测量机测头半径补偿与曲面测量路径规划进行研究。通过实例证明本文所述方法是正确的、实用的。     

塑模的逆向工程及NC加工

本文以电话机外壳复杂曲面及模具造型为背景，利用接触式三坐标测量机，准确、快速地测量出电话机外壳曲面的若干数据。通过数据处理，传给大型的Pro／ENGINEER曲面造型系统。探讨在Pro／EN—GINEER环境下，塑模的逆向工程框架及实现模具复杂曲面—曲面重构(建模)—加工一体化方法。     

基于逆向工程的显像管玻壳模CAD建模

分析了逆向工程(RE)的几个关键技术,包括点云数据的获取、曲面重构和三维建模的方法步骤,逆向工程与其他CAD/CAM系统的数据交换,介绍了模具曲面逆向工程原理、方法及过程,并用实例验证了曲面逆向工程的应用。     

汽车整车外形曲面逆向反求的研究

随着人们生活水平的日益提高,汽车数量的日益增长,人们已经不再是只满足于汽车的性能,对汽车的外形也提出很高的要求.介绍一种借助逆向重构软件快速从现有实体整车外形得到整车外形三维CAD模型的方法,并结合Geomagic以某型车车体外形的逆向重构为例说明车体外形逆向重构中点云数据的获得与处理、多边形结构以及NURBS曲面的生成等具体实现过程.     

基于Bézier曲线的三坐标测量机自适应测量算法研究

研究了用三坐标测量机测量自由曲面的测量路径规划问题,提出一种基于五次Bzier曲线的曲率连续自适应测量算法,并用LK-DMIS编程实现了该算法的实际测量。通过比较不同阶次Bzier曲线的自适应测量算法,结果证明了曲率连续自适应测量算法的有效性、精确性和快速性。     

基于小波变换和NURBS的自由曲面重构的去噪处理

小波分析理论是一种新兴的信号处理理论,在时间和频率上都有很好的局部性。借助时一频局部分析特性,小波分析理论已成为信号去噪处理的一种重要的工具。介绍了小波分析理论在曲面去噪中的应用,在所设计的原始曲面上随机设置噪声,对含噪声的原始曲面型值点数据进行小波分解,提取低频分量,再应用UG软件中的NURBS完成曲面重构,并对曲面重构精度进行了分析。     

重构曲面的非流形拓扑数据结构研究

重构曲面的几何信息和拓扑信息是曲面后置处理的重要依据，而如何存储与获取这些信息，就与数据结构紧密相关。本文简述了几何形体表示方法及数据结构，将基于胞腔复形非流形几何形体的理论引用到曲面重构中，讨论了重构曲面的非流形拓扑数据结构表达方法、Euler-Poincare公式及Boolean运算。     

基于Geomagic的曲面重构方法研究

阐述了散乱数据点的曲面重构的方法,重构出不同结构物体的三角网表面模型.首先根据扫描点云的分布特点、疏密程度等实际情况,分析影响重构曲面的关键因素,然后按照正向设计的思想,分析零件的外形,发挥不同曲面拟合的优势.结合典型逆向软件Geomagic对曲面造型方式的特点及应用进行研究与分析.进而规划两个零件的重构路径,达到了良好效果,为复杂零件的重构提供了借鉴意义.     

自由曲面CMM测量中球头半径空间补偿方法的研究

为解决自由曲面CMM测量中测头半径补偿问题，沿用了基于测头中心点所在曲面法矢估算的空间补偿方法，引入转动惯量法进行测头中心点所在曲面各点处法矢的求解，并解决了边界点补偿的问题。该方法避免了根据离散点构建样条曲面而进行大量而复杂的计算过程，数据处理简单，并可通过程序实现，具有较高的效率。