面向逆向工程的曲面再设计系统与接口技术

在逆向工程研究领域,由于专业性和自主版权的要求,针对坐标测量机开发曲面评测、设计系统一直是难点之一.文中基于OpenGL技术自底层构建三维曲面重构以及再设计系统,为自主版权的逆向设计系统研究做出了探索.首先,实现点阵数据的读取以及基于双三次B样条曲面的模型重构,进而完成基于控制点调控的曲面再设计.其次,运用造型API构建了三维模型操作与场景控制系统,方便设计人员交互.最后,开发出基于STEP格式的自由曲面接口模块,实现了系统与商用CAD系统的衔接.与传统的二次开发模式相比,采取自底层开发三维设计系统的方法可扩展性好、灵活性强、具有自主版权.     

自由曲面设计及刀具路径生成技术的研究

提出了一种采用运动学中空间位移的方法,基于可变形NURBS（D－NURBS）自由曲线构造数控加工中刀具扫描体曲面的CAD模型,使原来的几何曲线曲面具有物理曲面的特性,这样就允许设计人员以自然的、可预测的方法运用许多基于力的工具进行交互式造型,直接设计型面,所得曲面易满足所使用的特殊的数控加工机床的运动和力学限制,同时得到了自由曲面数控加工的刀具路径设计的新方法,该方法将运动学、计算机辅助几何设计与CAD／CAM技术结合起来,为并行几何形状设计和制造提供了基础。     

自由曲面与正弦曲面合成造型及其应用

提出自由曲面与正弦曲面合成造型的方法，由正弦曲线扫成生成正弦曲面，通过改变正弦函数的幅值，频率以及初始相位参数和自由曲面的控制网格，生成合成曲面的多种形式，该算法简单，易于控制，并且于地形模拟。     

基于透视投影和曲面法矢的自由曲面造型

提出用控制自由曲面形状的数据点透视投影和曲面在数据点处的法矢进行自由曲面造型的新思想。利用数据点透视投影和曲面法线方向计算数据点的三维坐标，采用参数双三次样条曲面构造自由曲面。这种给定自由曲面数据的方法易于控制自由曲面形状，几何意义明显。     

基于CAD模型的自由曲面检测方法

针对自由曲面的设计和加工特点，提出了采用点接触式三坐标测量机对自由曲面进行检测时，数学模型的建立方法，指出检测点数量的确定不仅与加工设备的精度和检测的置信度有关，而且还与自由曲面的面积大小有关，检测点的分布则应综合考虑曲面的曲率变化情况和曲面形状对测量网格的制约关系。由于非均匀有理B样条方法表达曲面的独特性，对复杂自由曲面应采取分片测量和评价的方法，同时在几何量测量中采用优化搜索的方法确定最小不合格区域，便于后续的分析和处理。     

基于PRO／E的复杂曲面模具的CAD／CAM

介绍了复杂曲面模具三维造型与数控加工自动编程的过程，并结合实例对PRO／E软件的特点进行了分析，指出CAD／CAM的运用可提高模具加工质量，缩短设计、制造的周期。     

自由曲面与正弦曲面合成造型及其应用

提出自由曲面与正弦曲面合成造型的方法 ,由正弦曲线扫成生成正弦曲面 ,通过改变正弦函数的幅值、频率以及初始相位参数和自由曲面的控制网格 ,生成合成曲面的多种形状。该算法简单 ,易于控制 ,并用于地形模拟。     

双三次均匀B样条曲面造型原理在曲面数控加工中的应用

依据双三次均匀B样条曲面造型原理，运用参数线加工方法及MATLAB程序设计语言生成了曲面的造型程序及刀具的数控加工轨迹，实践证明这是一种较为简便的曲面数控加工方法。     

计算机辅助曲面造型设计新方法研究

本文介绍了一种用Ｃ语言和ＡＤＳ开发曲面造型设计软件的方法，给出了曲面造型设计中几个关键问题的解决办法及实例。该方法适用于汽车车身曲面造型设计及其它行业工业造型设计中曲面造型。     

自由曲面的匹配检测新方法

为将测量坐标系匹配到CAD坐标系,研究了自由曲面检测中被测曲面和设计曲面的匹配方法,提出了多级匹配策略.首先进行曲面的粗匹配,使实测曲面和设计曲面保持大致相同的位置和姿态,即先定义曲面中心,然后搜索4个角点,通过这5个点的匹配实现粗定位.接着在粗定位的基础上进行精定位,通过对目标函数的变形,提出了一种新的方法来完成对位姿关系的求解.最后通过一个自由曲面的仿真实验,验证了方法的有效性.     

曲面造型研究

阐述了曲面造型的发展史，分析了其现状、发展趋势及研究热点，指出了曲面造型技术的研究领域已从传统的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面等距性；在曲面的表示方法上，以网格细分为特征的离散造型优于传统的连续造型．     

弧面分度凸轮工作曲面的CAD

本文着重论述了弧面分度凸轮工作曲面CAD的原理及方法，建立了弧面分度凸轮工作曲面CAD的数学模型，并给出了具体设计步骤。弧面分度凸轮工作曲面采用CAD，解决了设计人员繁复的计算，缩短了设计周期，提高了设计精度。     

基于Imageware的鼠标复杂曲面反求设计

利用逆向软件Imageware对鼠标点云数据进行处理,划分特征线网格和曲面重构,然后利用三维软件UG NX进行鼠标复杂曲面的三维造型设计.讨论曲面反求设计主要涉及的技术问题,以及利用逆向工程技术检测曲面拟合精度的方法.     

计算机辅助曲面造型设计新方法研究

本文介绍了一种用Ｃ语言和ＡＤＳ开发曲面造型设计软件的方法，给出了曲面造型设计中几个关键问题的解决办法及实例。该方法适用于汽车车身曲面造型设计及其它行业工业造型设计中曲面造型。     

trimmed体系下的曲面造型系统算法研究

本文结合开发国产化软件的实践,详细论述了trimmed体系下CAD/CAM曲面造型系统中几何元素的数据结构及其曲线、曲面的构造方法,导出了trimmed体系下各种参数曲线、曲面的数学描述,进而指出基于trimmed体系的曲线、曲面造型的优越性和灵活性。     

提高汽车车身CAD/CAM曲面造型准确性的研究

本文重点论述车身CAD/CAM中的各类曲面的造型方法及技巧,并介绍这此造型方法在车身CAD/CAM中的应用。     

变螺距螺旋曲面分析

论述了轻工机械中广泛使用的螺旋曲面基本理论如接触线包络等；建立发完整的数学模型；描述了自由形体的各种曲面在航空，汽车工业的生产实践中的应用，这些描述曲面的方法完全适用于轻工产品的造型设计。     

三坐标测量机在自由曲面反求工程中的应用

结合LK三坐标测量机的特点，在实际反求工作中采用该三坐标测量机对自由曲面进行扫描测量，对测量数据应用Ideas9．0中的Freeform软件实现曲面重构，得到曲面CAD模型，并给出了一个应用实例、     

反求原理在重构模具自由曲面中的应用

以某一实际自由曲面为例，结合三坐标测量机(LK G90CSl5．10．8)的特点，在实际反求工作中采用该三坐标测量机对自由曲面进行扫描测量，对测量数据进行预先处理，应用三角Bezier原理．编程实现曲面重构，得到曲面CAD模型．     

基于PRO/E的复杂曲面模具的CAD/CAM

介绍了复杂曲面模具三维造型与数控加工自动编程的过程,并结合实例对PRO/E软件的特点进行了分析,指出CAD/CAM的运用可提高模具加工质量,缩短设计、制造的周期。