逆向工程CAD建模關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,使CAD/CAM技術(shù)成為設(shè)計(jì)人員研究和開發(fā)的重要工具。其中,三維造型技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、模具的制造、自動(dòng)化加工等各個(gè)方面。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中,設(shè)計(jì)人員根據(jù)已知的設(shè)計(jì)要求或概念,繪制出產(chǎn)品的圖紙或者直接模擬出所需產(chǎn)品的模型,然后經(jīng)過方案評(píng)審,最終生產(chǎn)出產(chǎn)品。然而多數(shù)情況下,設(shè)計(jì)人員所獲得的信息僅僅是一個(gè)樣件,需要對(duì)樣件進(jìn)行測(cè)繪仿制或者在仿制的基礎(chǔ)上改進(jìn)其性能和外觀。這就要求設(shè)計(jì)人員運(yùn)用逆向工程的理論

2、和方法,將樣件轉(zhuǎn)化為CAD模型,實(shí)現(xiàn)最終的目的。將逆向工程應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中,可以提高產(chǎn)品的技術(shù)水平、縮短生產(chǎn)周期以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,因此逆向工程的研究被國內(nèi)外眾多學(xué)者高度關(guān)注。逆向工程涉及到系統(tǒng)工程學(xué)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助制造等多個(gè)學(xué)科的理論利方法。本文針對(duì)逆向工程CAD建模中的一系列關(guān)鍵技術(shù),在以往專家學(xué)者的研究基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)4個(gè)方面進(jìn)行了探討和研究,主要內(nèi)容如下:
　　(1)空間散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)的預(yù)處理:針對(duì)以往散

3、亂數(shù)據(jù)點(diǎn)預(yù)處理中遇到的問題,本文提出一種快速處理方法,如利用夾角平均值和距離平均值法對(duì)壞點(diǎn)進(jìn)行處理,避免了傳統(tǒng)的人工方法如直觀檢查法等去除壞點(diǎn)的缺點(diǎn),并且用matlab編程實(shí)現(xiàn)算法,使壞點(diǎn)的識(shí)別和去除更加智能化。
　　(2)空間散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)的網(wǎng)格劃分:針對(duì)目前廣泛采用的CAD/CAM系統(tǒng)與B樣條曲線曲面通用性更好的原則,本文采用均勻三次B樣條曲線對(duì)曲面進(jìn)行重構(gòu)的方法。欲采用B樣條曲線,則要求數(shù)據(jù)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為四邊域結(jié)構(gòu)。據(jù)此,本文采

4、用先三角網(wǎng)格劃分后轉(zhuǎn)換為四邊域網(wǎng)格劃分的方法,可以滿足重構(gòu)所需的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),使重構(gòu)工作更加方便。
　　(3)空間散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)的曲面重構(gòu):通過研究相關(guān)文獻(xiàn),本文采用反算均勻三次B樣條曲線來擬合B樣條插值曲線曲面的方法,加快了重構(gòu)過程,且保證了重構(gòu)后的曲線達(dá)到C連續(xù),重構(gòu)后的曲面達(dá)到C~2連續(xù)。
　　(4)曲面重構(gòu)后的光順處理:無論采用何種方法對(duì)曲線曲面進(jìn)行重構(gòu),都不可能完全達(dá)到產(chǎn)品外形的光順要求。為了使產(chǎn)品的外形更加美觀,本文在以