逆向工程在某型导弹整流罩中的应用

通过导弹整流罩零件点云数据测量及曲面模型构建和UG零件的生成这一实例,介绍了逆向工程技术在自由曲面建模中的应用,重点介绍了利用逆向工程软件Imageware对点云数据处理的原理和方法,并对构建出的模型进行误差分析,建立了指定范围内的曲面模型。     

在Pro/E中基于点云数据建立CAD模型的几种方法

介绍了逆向工程中基于点云建模的基本理论及Pro/ENGINEER中逆向工程的建模工具,提出了在Pro/ENGINEER中基于点、点列、点云数据的曲线曲面模型建构方法以及基于不同产品外形曲面的CAD模型建构方法和技巧,并进行对比得出结论。     

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。     

基于Geomagic Wrap的发动机活塞逆向设计

逆向工程是根据已经存在的产品,反向推出产品设计数据的过程。以某型号发动机活塞为例,利用三维扫描仪对其进行三维扫描,获取活塞的点云数据,再使用Geomagic Wrap软件对点云数据进行处理并生成曲面模型,最后对活塞曲面模型进行偏差分析。研究结果表明,逆向工程技术可以大幅度速断研发周期,具有高效性和可行性。     

基于Geomagic Studio和快速成型技术的产品设计

介绍了逆向工程技术的概念和工作原理。采用光学激光扫描仪采集了汽车吸尘器壳体的点云数据,利用Geomagic Studio 13软件对点云数据经过点云预处理、多边形阶段、参数化曲面设计等处理阶段。将得到的曲线组和曲面模型导入Pro/E软件,构建CAD模型,使用快速成型机完成产品模型的三维打印。整个逆向建模过程周期短,产品精度高误差小,能快速有效地完成单件产品的创新设计和生产制造。     

Geomagic Studio软件在逆向工程后处理中的应用

在逆向工程中,零件被三维扫描仪测量后得到大量的点云数据.本文介绍利用Geomagic StUdio软件处理扫描获取的点云数据生成零件的曲面模型,然后重新构造零件实体模型的过程.实践证明,在逆向工程后处理中使用Geomasic Studio软件重建零件原型,在保证产品质量的情况下,可以大幅度减少产品开发周期.     

逆向工程在复杂曲面重构中的应用研究

分析和研究了逆向工程在零件曲面复杂的情况下重建模型的关键技术问题。将整个逆向工程分为数据点云扫描、点云数据封装处理和参数化曲面重构三个模块,针对各模块不同的功能和特性加以论述和分析。以某音响结构件为例,着重论述了复杂曲面重建中的一些重要步骤并给出了解决方案,最后得到了逆向工程的整体参数化曲面模型。     

汽车散热盖模具点云数据曲面逆向重构技术研究

主要研究汽车散热盖模具样件的三维数据测量、点云数据处理、曲线曲面模型的重构、模具三维实体化实现方法等。点云数据预处理主要研究点云数据的对齐与重定位、数据的精简与降噪等。针对逆向工程关键核心技术如拟合曲面的质量分析、曲面片的修剪和编辑等进行了深入研究,最终针对模具不同特征区域点云的特点,结合两种建模思想,面向散热盖模具的点云数据完成了曲面模型重建,为最终实现模具三维实体逆向建模和模具磨破损区域的三维精确建模奠定基础。     

逆向工程在汽车制造中的应用

针对汽车设计中所存在的周期长、成本高等问题,介绍逆向工程在汽车制造方面的应用流程。以CATIA逆向处理模块为例,对逆向工程的点云处理过程进行说明。通过点云采集、点云处理、曲面构建以及模型质量评价等,最终形成新产品。     

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.     

基于自适应采样的曲面加工误差 在机测量方法

基于模具在机测量的自适应采样结果,提出一种新的获取自由曲面加工误差的方法。该方法首先基于自适应采样获取加工曲面上少量测点的坐标数据,利用NURBS曲面重构来拟合加工曲面;然后基于广义牛顿法计算重构的实际曲面和理论曲面的法向距离,获得自由曲面的加工误差,并对实验加工的模具模型曲面的轮廓度误差进行分析。实验结果表明,基于自适应采样的加工曲面重构方法能够在机测量且有效地获得自由曲面加工误差。     

基于交互的B样条曲面重建与误差计算

基于三角网格模型的B样条曲面重建技术得到深入发展,计算与显示重建后的B样条曲面与原始测量三角网格之间的误差对分析曲面重建品质有重要作用。一种较为实用的B样条曲面重建方法是对三角网格模型进行四边界区域划分后进行栅格式采样,再根据采样点进行B样条曲面拟合。针对这种重建方法,研究了一种建立三角网格顶点与四边界区域对应关系的算法,再用离散的方法计算点到对应曲面的距离误差,最后用线性插值方法实现误差彩色．云图的显示。     

基于NURBS直纹面拟合敏感点的空间凸轮侧铣刀轨算法优化

基于NURBS直纹面拟合敏感点的空间凸轮侧铣刀轨算法优化原理,提出了拟合误差敏感点的选择方法,根据NURBS曲面重构的原理,将曲面曲率最值点和拟合误差最大点定义为理论加工刀轨曲面误差敏感点。利用曲率敏感点,在理论非等径刀轨曲面规划离散网格,得到初始数据点。通过最小二乘优化方法重构NURBS刀轨直纹面,再根据误差敏感点定义的等参数曲线来调整刀轨直纹面形状。构建了理论加工误差模型,并通过实例的仿真计算和数值模拟说明了该算法的有效性。     

A Novel Method of Efficient Machining Error Compensation Based on NURBS Surface Control Points Reconstruction

A novel method to improve the efficiency of error compensation in free-form surface machining based on the Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) surface control points reconstruction is proposed in this article. With the presented method, a relatively small number of inspection points are needed to be measured for error compensation. The machined surface is obtained by reconstructing the control points of the designed surface based on the on-machine measurement data. The machining error of the surface is obtained by calculating the difference between the machined surface and the designed one. Then a compensate surface is achieved using the mirror symmetry model and surface modification method to compensate the machining error. Experimental validation for the milling of a NURBS surface shows that the machining accuracy of the surface is improved by 62.57% through use of the proposed method.     

基于多翼型特征的非奇异变形感知方法研究

针对传统变形感知方法在复杂翼型结构中常见的病态、奇异等问题，提出了一种基于多翼型特征的非奇异变形重构模型。依据Timoshenko梁变形理论，采用依存插值技术离散单元位移场，建立理论截面应变与测量应变的最小二乘变分函数，推导单元节点变形与测量应变的积分重构模型。该模型的位置无关性有效消除评估截面选取不当引起的奇异，增强重构模型在复杂翼型结构中的适用性。同时，针对应变传感器服役期间常见的环境扰动，以重构精度与鲁棒性为评估指标，建立自适应多目标粒子群优化模型。实验结果表明，提出的重构模型整体测量精度较高，在机翼变形量小于20 mm范围内最大绝对误差为0.26 mm,最大相对均方根误差为0.42%;当变形量增大时，绝对误差随之增大，但相对均方根误差不超过3.5%。因此基于多翼型特征的非奇异变形重构模型能够满足机翼实时重构需求，有效扩展变形感知方法在复杂结构中的应用价值。     

应用广义回归神经网络重建点云曲面

针对现有曲面重建神经网络算法误差大的缺点,并根据广义回归神经网络解决函数逼近问题的特点,提出了一种针对点云曲面重构的广义回归神经网络,并编制Matlab程序对点云曲面做了仿真试验；仿真结果表明：该模型逼近曲面误差精度达到网络设计要求的10~(-4)mm,网络学习速度快,重建曲面光顺．     

基于截面复合曲线约束重构的反求工程参数化建模

提出了基于截面复合曲线约束重构的反求工程参数化建模方法,并对其中的截面数据获取、平面离散曲线分段及整体约束逼近等关键技术进行了系统研究。给出了截面数据获取的点云切片法;设计了拟合误差控制下直线段与圆弧段数据分离的区域生长法;建立了截面复合曲线整体约束逼近的最优化数学模型,并用Lagrange乘子法进行了优化模型求解。最后给出了一基于约束重构的截面复合曲线进行反求工程参数化建模的实例。     

径向基函数网络在虚拟加工对象重构中的应用

针对虚拟制造中无加工对象数据的加工过程仿真,提出适用于离散无规则边界测量数据的径向基函数网络方法,以重构加工对象曲面,阐述了径向基函数网络曲面重构的基本理论,分析了径向基函数网络宽度参数的确定方法;给出了径向基函数网络曲面重构函数的具体实现过程,计算了重构的误差.以实例验证了该方法的可行性,并与传统曲面拟合方法相比较,得出该方法的重构精度高,改进了传统曲面拟合在处理非均匀截面数据点时曲面形状的失真和运算的不稳定现象,从而显示了径向基函数网络重构曲面的优越性.     

基于Geomagic的曲面CAD模型重构

随着逆向工程的发展,越来越多的产品采用逆向制造。以冲压件为例,讲述了Geomagic、UG软件进行逆向参数化建模的设计思路和应用特点。使用Geomagic软件将获取的制件表面数据进行预处理,并基于NURBS曲面对制件进行自由曲面重构及误差分析,最后在UG中完成曲面局部重构及实体建模。表明,应用Geomagic、UG软件相互结合,可以进行曲面快速重构,大大缩短了设计周期,提高了研发效率。