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。     

逆向工程技术研究进展

逆向工程是指从实物样件获取产品数学模型、进而开发出同类的先进产品的技术，目前逆向工程技术CAD/CAM等先进制造技术结合，并发展为CAD/CAM系统中一个相对独立的研究领域，其关键技术问题主要包括：形状表面数字化、3维模型重建、集成逆向工程系统等，文章回顾了国内外的研究现状及商业软件开发情况，对目前逆向工程研究与应用存在的问题及解决的对策提出了讨论。     

基于局部曲面重建的逆向工程系统模型的研究

在分析逆向工程系统模型的基础上,提出一种基于局部曲面重建的逆向工程系统模型,可以根据现有产品的测量数据直接显示三维图像和快速成型,大大缩短逆向工程所需的时间,免除了大量复杂曲面建模的困难,同时分析了基于光线追踪的体绘制算法的原理和影响显示效率的因素,设计了光线追踪显示体数据的新求交算法。实验结果表明,该算法具有较强的实用价值,对于进一步推动逆向工程的研究和实用化具有重要的意义。     

基于逆向工程的自由曲面数字化检测方法研究

讨论了对已有CAD模型的自由曲面的数字化检测问题，提出了以自由曲面边缘轮廓的质心和最小惯性主轴为定位基准，使被检测曲面与CAD模型对齐的方法，先进行边缘轮廓检测，再根据逆向工程软件Surfacer进行自由曲面表面特征的检验，为实现已知CAD模型的自由曲面的在线检测提供了理论依据。     

逆向工程软件在曲面建模技术中的综合应用

结合逆向工程软件Surfacer、Geom agic、ICEM Surf的各自特点及优势,根据优势互补原则,详细探讨逆向工程软件的综合应用。最后以某健身器材的机罩模型为例,高效优质地构建其CAD曲面模型。     

典型逆向工程CAD建模系统的比较

点云处理、特征提取与曲面建模、逆向曲面质量评价及对下游工程的影响分析是逆向CAD模型重构中的几个关键环节。目前典型的商用逆向CAD建模系统可以分为专用逆向软件和提供逆向处理模块的正向软件两类，两者在模型重构上有着各自的特点。以这两类软件的典型代表lmageware和Pro／Scantools为对象，针对逆向CAD模型重构的关键环节，对两者的特点进行了较详尽的比较和评述，并在此基础上进行了总结。     

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。     

复杂曲面实物的逆向工程及其关键技术

系统研究和分析了逆向工程主要实施阶级中的关键问题。将整个逆向工程分为数据获取、数据处理和曲面重构相互衔接的３部分,针对各部分不同的特点和解决方案,最后提出逆稿工程的整体框架模型。     

逆向工程中CAD模型构建技术及应用

逆向工程直接吸收、利用已有产品技术的特点使其在当今的制造业中逐渐普及,三维CAD模型重构是逆向工程中至关重要的一步.文中探讨了目前主流逆向软件Imageware的技术特点,并结合案例给出三维CAD模型重构确实可行的技术算途径,展望了逆向软件未来发展的方向.     

基于逆向工程的个性化人工关节三维CAD数模的建立

通过螺旋CT扫描人体股骨关节,得到二维断层图像数据,利用数据处理软件将二维图片转换成三维点云数据,继而依据点云数据,采用计算机三维重构技术,构建了股骨的三维CAD数字模型.     

基于逆向工程的CAD模型重构

CAD模型重构采用逆向参数化建模方法为产品后续分析、制造提供了数学模型,成为了设计新理念,因而被广泛应用。以花瓣、蝎子为例,讲述了UG、Imageware和Geomagic Studio三个逆向设计软件重构的过程。分析了三者的设计思路和应用特点,总结了各自优势及差异性,对构建参数化模型过程中的关键技术进行了分析,提供了一定的参考价值。     

运用Pro/E的反求工程模型重构研究

提出运用Pro/E自带的反求设计模块Pro/SCAN-TOOLS对反求实物进行模型重构,并用实例说明其全过程,从而为反求设计模型重构提供了一种采用通用的大型CAD软件Pro/E的切实可行的方法。     

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CMM测量的自由曲面反求技术研究

重点介绍三坐标测量自由曲面的反求技术。通过对自由曲面数字化过程中数据获取、测量数据处理和曲面重构的研究,得到鼠标外壳的三维模型,极大地提高了设计质量和效率。     

模具CAD/CAM曲面重构技术研究

探讨了逆向工程在模具CAD／CAM的应用流程,并对曲面重构、3维建模等关键技术作了初步研究,最后给出了应用实例。     

基于实例的分布式水泵CAD系统的研究

将CBR技术应用于分布式水泵CAD系统中 ,详细分析了水泵的实例表示方法 ,包括实例的内容和实例的结构。探讨了水泵实例的检索方法 ,并给出了其实现算法     

商品化CAD/CAM软件反向工程功能评述

根据反向几何设计的要求 ,从数据点处理、曲线和曲面的拟合、编辑及质量评价、加工及工程分析等方面 ,比较和评价了商品化CAD/CAM软件的反向工程功能 ,展望了软件反向设计技术的发展方向。     

基于层切法可重构反求测量系统的研究

针对现阶段国内外层切反求测量系统存在的不足,提出了一种新的独立于加工设备可重构反求测量系统.论述了系统的工艺流程及其组成;研制了一种具有良好粘接性能和可切削性能的包埋材料;详细设计了断层截面图像采集系统.最后,以摩托车发动机缸体的三维断层反求作为典型实例,展示了该系统在实际工程中的具体应用.众多工程应用实例表明,该反求系统能够充分利用现有的设备资源,达到成本低、周期短和可重构等目的,具有广泛的工业应用前景.     

集成虚轴机床逆向工程系统设计研究

以基于并联机构的虚轴机床为测量装置主体设计逆向工程系统。针对传统逆向工程系统中原型数字化与CAD模型重建两个过程相分离所带来的数据处理复杂的问题 ,进行集成的虚轴机床逆向工程系统设计 ,为得到一致的产品模型提供新的解决办法     

A PC-based system integrating CMM and CAD for automated inspection and reverse engineering

A personal computer (PC)-based system integrating a manual CMM and a CAD system has been developed for on-line capture of 3D point data, resulting in the automation of the inspection process. The sequence of steps taken to measure a master component using the CMM is stored in a measurement program in teach mode and replayed for repetitive measurement of a batch of identical components in the replay mode. The measurement program guides the CMM operator regarding the geometric entity to be measured, the number of points to be input and the direction to be followed for taking the points on the CMM. The operator has simply to follow the sequence displayed on the computer screen. The program automatically computes the dimensions and the deviations from the corresponding dimensions of the master component. The 3D measurement data from the CMM are transferred to a CAD system in real time. Programs have been developed to create 3D cubic splines and surfaces from the 3D point data taken on the CMM. The full features of the CAD software can be used to manipulate the 3D point data for CAD applications.