逆向工程空間復雜曲面重構技術研究.pdf

1、目前，無論是國家還是企業(yè)都面臨著嚴峻的市場競爭。我國是當前全球的制鞋業(yè)大國，但相比于先進制鞋業(yè)國家，我們的技術仍然落后。鞋楦是制鞋的重要模具，因此，研究鞋楦的設計和制造有助于我國制鞋業(yè)的高速發(fā)展。本文主要以逆向設計的角度，研究鞋楦曲面數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、曲面重構、質(zhì)量評價和仿真加工的關鍵技術。同時也為其它復雜曲面零件的逆向設計和制造提供參考依據(jù)。
　　 在數(shù)據(jù)采集方面，本文介紹了接觸式和非接觸式2種測量方式的原理、優(yōu)缺點和常用幾

2、種測量設備及選取依據(jù)。在此基礎上，介紹了我校已有設備非接觸式三維激光掃描機Laser-RE600Ⅲ的結構和參數(shù)以及配套操控軟件ReScan，并詳細介紹了鞋楦曲面數(shù)據(jù)采集過程，及可能出現(xiàn)的問題和對應的解決方法。
　　 在數(shù)據(jù)處理方面，文中闡述了多視數(shù)據(jù)拼合，噪音去除，平滑濾波，數(shù)據(jù)精簡等幾種常用數(shù)據(jù)處理方法和原理，結合Surfacer和GeomagicStudio軟件對采集得到的鞋楦曲面數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理。
　　 在曲面重構

3、方面，文中討論了曲線曲面的數(shù)學模型，研究了曲線、曲面插值和逼近的一般形式和光順性評價準則，并介紹幾種常用曲線、曲面的參數(shù)化表示。文中還講述了傳統(tǒng)曲面造型及快速曲面造型2種重構方式的具體建模思路，并用Pro/E（傳統(tǒng)曲面造型方式）和GeomagicStudio（快速曲面造型方式）分別進行鞋楦曲面重構，得到兩張曲面。
　　 在曲面評價方面，文中討論了影響重構精度的誤差來源以及精度評價指標，重點分析了控制誤差提高精度的策略和技術。將測

4、量點到曲面距離作為評價指標，采用GeomagicQualify軟件，對用傳統(tǒng)方式及快速方式所得的兩張鞋楦曲面分別進行模型的3D比較、2D比較和特殊點分析，并得出兩種曲面造型方式重構曲面的優(yōu)劣和適用情況。
　　 在曲面仿真加工方面，文中討論了鞋楦加工的3個發(fā)展階段，仿真加工的概述，工藝參數(shù)的選擇和注意事項。結合鞋楦尼龍材料和外形輪廓，采用Mastercam進行粗加工和精加工兩道工序，選用螺旋加工方式進行曲面加工，得到仿真結果和NC