發(fā)動(dòng)機(jī)氣道幾何曲面模型的重構(gòu)設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題 目 發(fā)動(dòng)機(jī)氣道幾何曲面模型的重構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　院 （系） </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) <

2、/p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 教授級(jí)高工 </p><p>　　評(píng)閱教師 職稱 講師 </p><p>　　2014年 6 月 4 日</p

3、><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　逆向工程是對(duì)已有產(chǎn)品進(jìn)行逆向再設(shè)計(jì)并使新產(chǎn)品更優(yōu)于原始產(chǎn)品的技術(shù)。逆向工程的設(shè)計(jì)步驟一般包括對(duì)產(chǎn)品的點(diǎn)云采集（可通過(guò)各種接觸式或非接觸式的測(cè)量方法），點(diǎn)云的處理（經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理才能滿足曲面重構(gòu)的要求），點(diǎn)線面的重構(gòu)（曲面構(gòu)建過(guò)程中的光順性分析對(duì)模型的質(zhì)量有很大影響），對(duì)實(shí)體進(jìn)行加工設(shè)計(jì)（曲面必須轉(zhuǎn)換成實(shí)體才能進(jìn)行有

4、限元分析）。</p><p>　　在本文中，使用Imegaware以及UG兩款設(shè)計(jì)軟件對(duì)CB150摩托發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行以上的處理，在UG NX8.0軟件中完成進(jìn)排氣氣道三維幾何曲面模型重構(gòu)并輸出CFD網(wǎng)格圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 逆向工程 曲面重構(gòu) 光順性分析 實(shí)體建模 </p><p><b>　　ABSTRACT</b&g

5、t;</p><p>　　Reverse engineering is one advantage technology that the new product is reversal design and it’s perference is better than old type. The design steps of reverse engineering generally include the

6、point cloud acquisition that can be obtained through the measurement of touthing and non-touching, dealing with the point cloud that meets the requirements of surface reconstruction through data process, reconstruction o

7、f point, line and side and during the process the smoothness analysis has a great inf</p><p>　　In this paper, the point cloud data of CB150 motorcycle engine inlet part is dealed with Imegaware and UG softwa

8、re. The reconstruction of 3D surface model is finished with UG NX8.0 software and CFD grid graph is outputted.</p><p>　　Keywords: reverse engineering；surface reconstruction；smoothing analysis;</p><

9、;p>　　solid modeling.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>

10、　　2 發(fā)動(dòng)機(jī)氣道曲面重構(gòu)過(guò)程理論分析2</p><p>　　1.1發(fā)動(dòng)機(jī)氣道表面數(shù)據(jù)的測(cè)量2</p><p>　　1.2 基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣氣道三維幾何曲面3</p><p>　　1.2.1原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理3</p><p>　　1.2.2 曲面的劃分與曲線的擬合4</p><p>　　1.2

11、.3曲面重構(gòu)5</p><p>　　1.2.4重構(gòu)曲面光順性準(zhǔn)則及分析6</p><p>　　1.2.5曲面光順性準(zhǔn)則6</p><p><b>　　1.3實(shí)體造型7</b></p><p>　　2 發(fā)動(dòng)機(jī)氣道曲面及三維模型的重構(gòu)8</p><p>　　2.1 軟件簡(jiǎn)介8</

12、p><p>　　2.1.1 Imageware簡(jiǎn)介8</p><p>　　2.1.2 UG NX8 簡(jiǎn)介8</p><p>　　2.2 CB150摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣道片體的重構(gòu)9</p><p>　　2.3 CB150摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣道實(shí)體的構(gòu)建16</p><p>　　3 CFD系統(tǒng)網(wǎng)格劃分19</p>

13、;<p><b>　　4 結(jié)論20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　近十年來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)及制造工藝技術(shù)突飛猛進(jìn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能，燃油消耗等一系列性能指標(biāo)提升越來(lái)越迅速。而消費(fèi)者也將眼光著重于

14、發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗、煙度、功率等各項(xiàng)工作指標(biāo)。因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化是設(shè)計(jì)者們不斷努力的目標(biāo)。而發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道作為發(fā)動(dòng)機(jī)的咽喉部位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)效率等工作指標(biāo)有著關(guān)鍵的作用，因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的優(yōu)化可以使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和改善發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性能。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣道的設(shè)計(jì)也是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)。</p><p>　　但是，在發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，與其他零件設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程不同的是，由于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的幾何曲面特征較為

15、復(fù)雜，設(shè)計(jì)人員無(wú)法準(zhǔn)確的給出進(jìn)氣道的具體參數(shù)，以及準(zhǔn)確的工程圖，只能通過(guò)設(shè)計(jì)人員憑借草圖以及經(jīng)驗(yàn)對(duì)進(jìn)氣道進(jìn)行模擬試湊出符合條件的進(jìn)氣道模型。當(dāng)然這種方法有很大的缺點(diǎn)，由于伴隨著較大的不確定因素，導(dǎo)致不僅設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，耗費(fèi)大，而且所要的理想結(jié)果與通過(guò)上述方法所的設(shè)計(jì)產(chǎn)物有很大的差距。為了解決這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不足，在進(jìn)排氣道的設(shè)計(jì)和改進(jìn)中，我們提出了先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法（逆向造型技術(shù)）。</p><p>　　二十世

16、紀(jì)八十年代左右，歐美等一些發(fā)達(dá)國(guó)家的高校和工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始涉足于逆向工程領(lǐng)域。在早些時(shí)期，由于當(dāng)時(shí)設(shè)備的不先進(jìn)和整體技術(shù)發(fā)展不完善，導(dǎo)致所制作出的產(chǎn)品做工粗糙品質(zhì)得不到保證。隨著技術(shù)的日臻完善，出現(xiàn)了以探頭獲取目標(biāo)產(chǎn)品外部的掃描設(shè)備，而后進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出非接觸式設(shè)備，通過(guò)激光，聲波等技術(shù)，計(jì)算反射時(shí)間得出距離并以此得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)。運(yùn)用逆向工程軟件對(duì)采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理制作，然后將重構(gòu)出的曲面輸入三維軟件（CATIA、UG、Solidwor

17、ks、Pro/E等）進(jìn)行實(shí)體造型，最后將構(gòu)造出的曲面三維模型輸出CFD圖。伴隨著現(xiàn)代工程的需求，該系統(tǒng)在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣道設(shè)計(jì)上的應(yīng)用已成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)內(nèi)容為CB150摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)（風(fēng)冷、單缸、兩氣門(mén)）的進(jìn)排氣道曲面重構(gòu)、實(shí)體造型、CFD網(wǎng)格輸出。因?yàn)閷?duì)氣道進(jìn)行優(yōu)化可以進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，所以本論文具有工程實(shí)際意義。</p><p>　　2 發(fā)動(dòng)

18、機(jī)氣道曲面重構(gòu)過(guò)程理論分析</p><p>　　1.1發(fā)動(dòng)機(jī)氣道表面數(shù)據(jù)的測(cè)量</p><p>　　逆向工程技術(shù)中點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集是指通過(guò)其特定的測(cè)量設(shè)備以及測(cè)量方法來(lái)獲取產(chǎn)品表面離散點(diǎn)的三維幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)。能否高效、準(zhǔn)確地采集到產(chǎn)品表面的三維幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)，而完美實(shí)現(xiàn)逆向工程的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)之一就是能否準(zhǔn)確快速高效地獲取目標(biāo)產(chǎn)品表面的三維立體幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)。根據(jù)測(cè)量的方式不同，可以將點(diǎn)云數(shù)據(jù)測(cè)量

19、設(shè)備分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi)型。</p><p>　　(1).接觸式：在逆向工程領(lǐng)域，接觸式數(shù)字化測(cè)量設(shè)備以CMM為代表，利用探頭上的傳感器與被測(cè)的工程表面接觸來(lái)獲取信息。 CMM由于利用編程規(guī)劃掃描路徑，需要一次一次的獲取被測(cè)形面上一點(diǎn)的（x，y，x），因此在數(shù)字化速度上比較低。與非接觸式測(cè)量設(shè)備相比，它具有更高的精度以及受周?chē)h(huán)境的光照等因素的影響較小，而且對(duì)與目標(biāo)產(chǎn)品的邊界也能較為準(zhǔn)確的得出我們想要的測(cè)量

20、結(jié)果。由于探測(cè)頭的幾何條件限制，可能丟失某些探測(cè)頭由于不可抗拒因素而無(wú)法到達(dá)的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，并且可能由于材料的原因也會(huì)導(dǎo)致探測(cè)頭無(wú)法獲取表面數(shù)據(jù)。因此，可以對(duì)一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特征幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的被測(cè)目標(biāo)面進(jìn)行很好的測(cè)量以及采集數(shù)據(jù)。當(dāng)被測(cè)表面滿足以上條件時(shí)，CMM是一種非?？煽康挠行У娜S數(shù)字化手段。但是它所具有的缺點(diǎn)也是非常明顯的：價(jià)格昂貴，對(duì)使用環(huán)境的要求過(guò)高，測(cè)量速度過(guò)慢，對(duì)目標(biāo)面的測(cè)量密度較低，而且在測(cè)量過(guò)程中需要人為干預(yù)。對(duì)于CM

21、M來(lái)說(shuō)，對(duì)測(cè)量結(jié)果還要進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算，包括探頭損傷及探頭半徑補(bǔ)償。</p><p>　　(2).非接觸式：非接觸式測(cè)量方法主要是利用光學(xué)，聲學(xué)，磁性等一些基本原理，將其特定的物理模擬量經(jīng)過(guò)合理的算法進(jìn)而轉(zhuǎn)化成目標(biāo)產(chǎn)品的三維幾何坐標(biāo)。非接觸式測(cè)量方法很多，如逐層掃描測(cè)量、激光掃描測(cè)量等，其中，逐層掃描測(cè)量法主要用于復(fù)雜內(nèi)輪廓的高速測(cè)量，在產(chǎn)品制造過(guò)程中，我們經(jīng)常使用到的有逐層切削照相測(cè)量以及工業(yè)CT。</p&g

22、t;<p>　　工業(yè)CT雖然造價(jià)昂貴，成本相對(duì)逐層切削測(cè)量較高，而且測(cè)量準(zhǔn)確度擁有較大偏差，但它可以在測(cè)量產(chǎn)品是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行妥善的保護(hù)，因此可以對(duì)沒(méi)有復(fù)件的產(chǎn)品進(jìn)行掃描。逐層切削照相測(cè)量是以非常小的測(cè)量厚度去對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行逐層測(cè)量，從而可以得到各個(gè)斷面的輪廓測(cè)量數(shù)據(jù)，這樣使得測(cè)量精度相比于其他測(cè)量方式得到提高，雖然一定程度上看來(lái)成本叫工業(yè)CT下降了不少，但是由于損壞的測(cè)量產(chǎn)品，因此在選擇時(shí)也應(yīng)慎重考慮。在如今的逆向工程領(lǐng)域的

23、點(diǎn)云獲取技術(shù)中，工業(yè)CT和逐層切削照相測(cè)量占了很大部分比重。</p><p>　　另一方面，激光測(cè)距法就是利用激光在傳感器與測(cè)量產(chǎn)品表面的飛行時(shí)間計(jì)算出被測(cè)產(chǎn)品表面的三維幾何數(shù)據(jù)。非接觸式測(cè)量設(shè)備的測(cè)量速度得到了質(zhì)的飛躍，一些激光點(diǎn)云獲取設(shè)備的工作效率可以達(dá)到在很短時(shí)間內(nèi)獲得百萬(wàn)計(jì)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因而在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中可以極大程度上減少人力資源的浪費(fèi)，將多余的人力資源投入到別的工作步驟中去。不過(guò)，由于利用非基礎(chǔ)測(cè)量方法

24、獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)數(shù)量極為龐大，因此必須以高性能計(jì)算機(jī)和輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)才能進(jìn)行。</p><p>　　由于所要求的三維曲面模型與原實(shí)物樣件的幾何誤差要求控制在１mm（不高），所以我們采用非接觸式激光掃描法測(cè)量進(jìn)排氣氣道零件表面數(shù)據(jù)。當(dāng)運(yùn)用非接觸式激光掃描測(cè)量法時(shí)，產(chǎn)品內(nèi)部無(wú)法得到掃描，為此，必須采用復(fù)模技術(shù)，澆出氣道陽(yáng)模，即氣道模型，進(jìn)而用激光三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)出該陽(yáng)模的表面三維坐標(biāo)。再者就是，由于激光測(cè)量方法

25、有測(cè)量焦距和景深的限制，一次就可以得到完整的點(diǎn)云數(shù)據(jù)是不可實(shí)現(xiàn)的，因此多次測(cè)量是完成數(shù)據(jù)測(cè)量的唯一方法，然后運(yùn)用軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行三維空間的修補(bǔ)與拼接。由此得到描述零件表面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。</p><p>　　1.2 基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣氣道三維幾何曲面</p><p>　　在反求過(guò)程中，我們都會(huì)采用正向設(shè)計(jì)，即為由點(diǎn)成線，再由線到面，最后由面做成實(shí)體。以產(chǎn)品為原型，在不知設(shè)計(jì)意圖的情

26、況下，通過(guò)表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面的重構(gòu)。在這個(gè)過(guò)程中，基于點(diǎn)云構(gòu)建幾何曲面的流程主要包括：點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理，點(diǎn)云提取，特征線重構(gòu)，曲線擬合，曲面重構(gòu)，曲面質(zhì)量分析和編輯。</p><p>　　1.2.1原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理</p><p>　　由于激光掃描所獲得的數(shù)據(jù)量龐大的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中往往含有許多的雜點(diǎn)，噪聲點(diǎn)等我們不需要的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，影響到了我們后續(xù)所要進(jìn)行的重構(gòu)設(shè)計(jì)。因此為了整個(gè)反求設(shè)計(jì)的工作的

27、順利完成，我們需要對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行處理，常用的方法包括：濾波去噪，數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)以及數(shù)據(jù)差插補(bǔ)等一系列內(nèi)容。</p><p><b>　　1)濾波去噪</b></p><p>　　對(duì)于獲取的三維幾何數(shù)據(jù)，我們?cè)谶M(jìn)行曲面重構(gòu)等中后期處理及制作時(shí)，由于很多客觀因素，例如被測(cè)產(chǎn)品的實(shí)體表面的波紋、粗糙度以及一些其它存在于其表面的物理缺陷等，另外，還有來(lái)自測(cè)量系統(tǒng)機(jī)器本身的不可忽略的影響

28、，比如由于激光散射斑紋所造成的非線性誤差、系統(tǒng)分辨率和采樣誤差等等，以及人為操作等客觀影響，在目標(biāo)產(chǎn)品表面的三維幾何數(shù)據(jù)的采集過(guò)程中，使影響采集結(jié)果的噪聲點(diǎn)混入采集數(shù)據(jù)中，這樣會(huì)導(dǎo)致我們?cè)谶M(jìn)行曲線曲面重構(gòu)時(shí)產(chǎn)生光順性評(píng)估較差，影響重構(gòu)結(jié)果。因此，要像獲得滿意的采集數(shù)據(jù)，就必須要對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行處理。</p><p>　　噪聲在采集數(shù)據(jù)中明顯的表現(xiàn)就是其中含有較多的雜項(xiàng)點(diǎn)以及噪音點(diǎn)，曲率法，距離值法以及弦高法是我們比

29、較常用去噪方法。這些去噪方法具有一些相同的去噪思路：在閥值給定的條件下，如果采樣數(shù)據(jù)大于規(guī)定閥值就會(huì)被判定為異常點(diǎn)；但這幾種去噪方法有所不同的方面是在選擇的閥值時(shí)，曲率法的度量閥值是相鄰點(diǎn)之間的矢量夾角，而相鄰點(diǎn)之間建立的連線的距離則是弦高法的判斷閥值，距離法則是將相鄰點(diǎn)之間直線或平面距離來(lái)作為度量閥值。</p><p><b>　　2)數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)</b></p><p&g

30、t;　　對(duì)點(diǎn)云的數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)方法有很多，比較常用的就是先確定一個(gè)最小距離當(dāng)做比較值，使相鄰點(diǎn)間距離與這個(gè)值進(jìn)行比較，如果點(diǎn)間距離小于比較值那這兩個(gè)點(diǎn)就保留下來(lái)，反之則刪除。還有一些別的方法，比如斜率法等可以用于數(shù)據(jù)的精簡(jiǎn)和篩選從而達(dá)到我們所預(yù)期的數(shù)據(jù)結(jié)果。</p><p><b>　　3)數(shù)據(jù)插補(bǔ)</b></p><p>　　由于激光反射原理所和被測(cè)產(chǎn)品所具有的復(fù)雜幾何特

31、征，導(dǎo)致在被測(cè)產(chǎn)品的復(fù)雜幾何特征出出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等。在后期數(shù)據(jù)處理中，不能缺少必要點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因此我們要對(duì)未得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。比如，在測(cè)量過(guò)程中我們一定會(huì)使用到夾具或者支撐道具，這樣就會(huì)導(dǎo)致我們無(wú)法獲得夾具或支撐道具與目標(biāo)樣件所接觸的部分的點(diǎn)云數(shù)據(jù)丟失。</p><p>　　數(shù)據(jù)插補(bǔ)就是根據(jù)缺失數(shù)據(jù)周?chē)娜S坐標(biāo)信息插補(bǔ)出缺失的坐標(biāo)信息，這樣就可以讓我們最大限度的使實(shí)體模型的信息更為全面可靠，方便我們進(jìn)行后續(xù)處理與

32、重做。在進(jìn)行數(shù)據(jù)插補(bǔ)時(shí)，可以采用以下兩種發(fā)發(fā)進(jìn)行：第一種就是將數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化，然后講空缺的孔洞進(jìn)行多邊形話，再將多邊形做成多個(gè)三角形網(wǎng)格，調(diào)整三角形網(wǎng)格化頂點(diǎn)進(jìn)行插補(bǔ)；第二種是，利用插補(bǔ)的方法補(bǔ)缺遺失的點(diǎn)。另外，當(dāng)我們?cè)趯?duì)目標(biāo)樣件進(jìn)行數(shù)去獲取，可能由于復(fù)雜的表面導(dǎo)致激光散射，從而造成壞點(diǎn)和缺失點(diǎn)，這是我們要先刪除壞點(diǎn)再進(jìn)行插補(bǔ)缺失點(diǎn)。</p><p>　　1.2.2 曲面的劃分與曲線的擬合</p>

33、<p>　　在逆向工程中，數(shù)據(jù)處理是重要的一步，而后對(duì)數(shù)據(jù)的加工更為重要。通過(guò)對(duì)點(diǎn)云制作（包括曲線曲面擬合）才能滿足對(duì)產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)的條件。</p><p>　?。?）曲面的劃分：當(dāng)使用處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，劃分零件的曲面部分是非常重要的，其原因只要是曲面的劃分直接影響到重構(gòu)曲面的構(gòu)造方式，拼接，縫合以及三維實(shí)體模型的建立。對(duì)自由曲面來(lái)說(shuō)，曲面片劃分的好壞，不僅影響數(shù)據(jù)處理變的難易，而且影響曲面

34、的最終精度。曲面劃分的方式主要有自動(dòng)劃分和手工劃分兩種。在此我選用手工劃分方式。</p><p>　?。?）曲線的擬合及修改：插值方法通常用于精確點(diǎn)的測(cè)量。逼近法表達(dá)了對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)總體最優(yōu)逼近的程度。曲線插值和逼近可推廣到曲面的插值和逼近。插值和逼近統(tǒng)稱擬合。反求設(shè)計(jì)時(shí)要求曲線通過(guò)給定的數(shù)據(jù)點(diǎn)，由于數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量往往超過(guò)曲線的次數(shù)，這就不能保證生成的曲線插值于給定點(diǎn)，而只能逼近，即曲線擬合。找出組成零件各個(gè)曲面片的特征

35、點(diǎn)，并對(duì)這些特征點(diǎn)進(jìn)行擬合成為決定該曲面形狀的特征線。對(duì)這些初始擬合曲線的修改、編輯使曲線獲得理想的形狀。</p><p><b>　　1.2.3曲面重構(gòu)</b></p><p>　　曲面重構(gòu)是通過(guò)數(shù)學(xué)模型等一系列方法將采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)體化，經(jīng)初步實(shí)體化的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、形狀修改、有限元分析和模具制造。其中曲面重構(gòu)大致分為兩種，一類(lèi)是通過(guò)測(cè)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)提取

36、直接進(jìn)行曲面擬合，另一了類(lèi)是由前面擬合得到的曲線進(jìn)行曲面重構(gòu)。</p><p>　　目前，Imageware軟件提供的曲面擬合方法有：三邊Bezier曲面法、多項(xiàng)式插值法、Nurbs曲面法。</p><p>　?。?）三邊Bezier曲面法：這種構(gòu)面方式要求工作面是基于曲面網(wǎng)格三角形上，曲面的三邊結(jié)構(gòu)在造型幾何錯(cuò)亂的條件下會(huì)有非常良好的穩(wěn)定性，并且該方法方便靈活，實(shí)用性強(qiáng)，可以對(duì)散亂點(diǎn)云數(shù)

37、據(jù)進(jìn)行曲面擬合。</p><p>　?。?）多項(xiàng)式插值法：多項(xiàng)式函數(shù)表達(dá)式形式簡(jiǎn)單，并且無(wú)窮次可微，所以足夠光滑。當(dāng)需要滿足的插值條件增多時(shí)，多項(xiàng)式插值曲線的次數(shù)就會(huì)隨著升高，曲線的擺動(dòng)幅度也會(huì)隨著變大。這將造成計(jì)算上的不穩(wěn)定，局部修改能力差。一般不用在較復(fù)雜的空間曲線曲面上。</p><p>　?。?）Nurbs法：Nurbs法是建立在的B-spline和Bezier基礎(chǔ)上的，它較好地實(shí)

38、現(xiàn)了解析幾何與自由曲線曲面的統(tǒng)一，在逆向工程軟件中有著舉足輕重的作用。Nurbs法對(duì)幾何體的局部參數(shù)有很好的固定作用，減少誤差變動(dòng)，在產(chǎn)品的空間幾何三維數(shù)據(jù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，透視等變換時(shí)，有非常好的穩(wěn)定性，并且在使用時(shí)會(huì)有良好的配合方式對(duì)幾何體的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算。</p><p>　　對(duì)于由擬合得到的曲線重構(gòu)曲面，這種方法主要是利用樣條曲線通過(guò)四邊界面、掃掠（Sweep）、混合面（Blend）、直紋面、N邊曲面等方法

39、實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　針對(duì)本次設(shè)計(jì)，我們選用Imageware三維逆向軟件處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)軟件交互，提取出曲面，從而構(gòu)造出曲面。曲面的構(gòu)造方法主要有：放樣法、旋轉(zhuǎn)法和我包絡(luò)曲面法。一般情況下，選擇放樣法居多。</p><p>　　1.2.4重構(gòu)曲面光順性準(zhǔn)則及分析</p><p><b>　　曲線光順性準(zhǔn)則</b></p>

40、<p><b>　　曲線光順準(zhǔn)則如下：</b></p><p>　　(1)二階光滑性：1)曲線的二階導(dǎo)矢連續(xù)，從而曲率連續(xù)；2)低次樣條曲線一次（在節(jié)點(diǎn)處的曲率可能有一個(gè)跳越，此時(shí)要求曲率躍度節(jié)點(diǎn)處左右曲率差）之和盡可能?。?lt;/p><p>　　(2)不存在多余拐點(diǎn)，即不允許出現(xiàn)下述情況：1)曲線應(yīng)出現(xiàn)N個(gè)拐點(diǎn)，而擬合時(shí)卻多于N個(gè)拐點(diǎn)；2)不應(yīng)該出現(xiàn)拐點(diǎn)的

41、地方出現(xiàn)了拐點(diǎn)；</p><p>　　(3)曲率變化比較均勻；</p><p>　　(4)不存在多余的變撓點(diǎn)m撓點(diǎn)指撓率為零的點(diǎn)，通常與撓率變號(hào)點(diǎn)相關(guān))，即不允許出現(xiàn)下述情況：1)曲線應(yīng)出現(xiàn)N個(gè)變撓點(diǎn)，而擬合時(shí)卻出現(xiàn)多于N個(gè)變撓點(diǎn)；2)不應(yīng)該出現(xiàn)變撓點(diǎn)的地方出現(xiàn)了變撓點(diǎn)； </p><p>　　(5)撓率變化比較均勻：1)撓率不連續(xù)櫛點(diǎn)處左、右撓率差)躍度和足夠小。

42、2)撓率的變化比較均勻，無(wú)連續(xù)變號(hào)。</p><p>　　1.2.5曲面光順性準(zhǔn)則</p><p>　　曲面的光順性在逆向工程中起著評(píng)判重構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果是否合格的標(biāo)準(zhǔn)，但是，對(duì)于光順性準(zhǔn)則沒(méi)有準(zhǔn)確的規(guī)定，規(guī)則只是相對(duì)與產(chǎn)物是否滿足該產(chǎn)品所需要的工作條件或者說(shuō)是符合重構(gòu)完成后的主觀條件是否合格。</p><p>　　曲面光順性準(zhǔn)則的大致內(nèi)容可以分為以下幾點(diǎn)：</p

43、><p>　?。?） 曲面的各個(gè)參數(shù)線是否達(dá)到光滑。</p><p>　?。?） 曲面的三角形網(wǎng)格線不應(yīng)存在多余的拐點(diǎn)和變撓點(diǎn)；</p><p>　?。?）曲面的高斯曲率變化是否均勻；</p><p>　?。?）所構(gòu)曲面與某一組等間隔并且與之平行的相交截面的線條是否光順。</p><p>　　雖然曲面的光順性評(píng)價(jià)非量化指標(biāo)

44、，但是目前已有許多種檢查重構(gòu)曲面光順性的方法，在此可以大致分為三類(lèi)：</p><p>　?。?）基于曲率的方法：眼下，成熟的商業(yè)化逆向工程軟件都具有完整的曲面光順性分析功能，同時(shí)一款軟件會(huì)包含集中乃至更多的分析方法。常用的如截面曲率、切矢、法向矢量等。當(dāng)軟件對(duì)曲面光順性進(jìn)行分析師，大多采用的是對(duì)曲面進(jìn)行光照渲染，通過(guò)不同的著色來(lái)反應(yīng)曲面的光順程度，從而對(duì)曲面的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。其中大致可以包含以下幾種方式：繪制曲率云

45、圖來(lái)反映曲率變化過(guò)程，對(duì)曲率線等進(jìn)行分析制作以及曲曲面聚合處分析圖。</p><p>　　（2）基于光照模型的方法：在如今的機(jī)器零件制造業(yè)，對(duì)其產(chǎn)品的外部輪廓甚至于細(xì)微局部的光順性有很?chē)?yán)格的要求，但是由于某些限制，比如計(jì)算機(jī)屏幕分率等一些客觀原因?qū)е潞茈y對(duì)其光順性有著正確的判斷。而且對(duì)于一些例如汽車(chē)，飛機(jī)，輪船等產(chǎn)品的大型覆蓋零件，不僅尺寸巨大而且要求也很高，因此導(dǎo)致使用曲率云圖等曲率方法已經(jīng)很難符合曲面光順性的

46、要求。因此，對(duì)所制作出的幾何體進(jìn)行光照模擬，然后對(duì)渲染的光照著色進(jìn)行分析對(duì)比從而得出其光順性評(píng)估。這個(gè)中方保大致包含含了這幾種方式：反射線法，高光線法，等照度線法以及真實(shí)感圖形法。</p><p>　?。?）等高線法：曲面S1與一組與之平行的平面S2的交線稱為曲面S1的等高線。通常是S2是平行于坐標(biāo)平面的等距平面。我們可以通過(guò)分析S1的等高線疏密程度變化是否均勻或者等高線是否光順來(lái)判斷S1是否光順。</p&

47、gt;<p><b>　　1.3實(shí)體造型</b></p><p>　　實(shí)體造型技術(shù)是在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中通過(guò)其各種功能建立三維實(shí)體模型的核心技術(shù)。實(shí)體造型技術(shù)是指描述幾何模型的形狀和屬性的信息并存于計(jì)算機(jī)內(nèi)，由計(jì)算機(jī)生成具有真實(shí)感的可視的三維圖形的技術(shù)。從形體的構(gòu)成中，我們知道，實(shí)體是由空間封閉面組成的，面是由封閉的環(huán)組成的，環(huán)是由一組相鄰的邊組成的，邊又是由兩點(diǎn)確定的。所以，點(diǎn)是最

48、基本的信息(拓?fù)湫畔?。幾何模型的所有拓?fù)湫畔?gòu)成了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它反映了模型幾何信息之間的連接關(guān)系。</p><p>　　由點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合得到的曲面是一種表面模型，表面厚度為0，缺少面邊相鄰的實(shí)體拓?fù)湫畔?，需要進(jìn)行實(shí)體建模。實(shí)體建模是指在選定的CAD/CAM軟件中將數(shù)據(jù)擬合得到的曲線、曲面轉(zhuǎn)化為實(shí)體。</p><p>　　對(duì)于由多個(gè)曲面表示的零件（殼體），只需要進(jìn)一步確定零件表面的面、邊、頂點(diǎn)

49、信息，就可以構(gòu)成實(shí)體模型。在CAD/CAM系統(tǒng)中只要曲面間的間隙不超過(guò)規(guī)定的誤差范圍，就可以用包封實(shí)體的方法生成相應(yīng)的實(shí)體；也將曲面沿一定的方向延伸一定的距離來(lái)生成實(shí)體。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用先在逆向軟件Imageware中構(gòu)建出面之后導(dǎo)入U(xiǎn)G NX8.0中生成實(shí)體，并在UG NX8.0軟件中進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分的先后順序。</p><p>　　2 發(fā)動(dòng)機(jī)氣道曲面及三維模型的重

50、構(gòu)</p><p><b>　　2.1 軟件簡(jiǎn)介</b></p><p>　　2.1.1 Imageware簡(jiǎn)介</p><p>　　Imageware 由美國(guó) EDS 公司出品，后被德國(guó)Siemens PLM Software所收購(gòu)，現(xiàn)在并入旗下的NX產(chǎn)品線，是最著名的逆向工程軟件，Imageware因其強(qiáng)大的點(diǎn)云處理能力、曲面編

51、輯能力和A級(jí)曲面的構(gòu)建能力而被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空、航天、消費(fèi)家電、模具、計(jì)算機(jī)零部件等設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域。</p><p>　　2.1.2 UG NX8 簡(jiǎn)介</p><p>　　UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一個(gè)產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過(guò)程提供了數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段。Unigraphics NX針對(duì)用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)

52、計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的需求，提供了經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。其曲面建模完全集成在實(shí)體建模之中，采用了Nurbs、B樣條、Bezier等數(shù)學(xué)算法，支持雕塑曲面、掃描曲面、直紋面、列表柱面、等半徑和不等半徑倒圓曲面等多種曲面類(lèi)型，提供了較完備的曲面編輯修改工具。UG軟件實(shí)現(xiàn)了面與體的完美集成，可將無(wú)厚度殼體縫合成實(shí)體。</p><p>　　2.2 CB150摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣道片體的重構(gòu)</p><p>

53、　　利用Imageware13.2軟件對(duì)已有點(diǎn)云CB150.imw進(jìn)行處理并進(jìn)行A級(jí)曲面構(gòu)造，要求所構(gòu)造的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣氣道的三維曲面模型，與原實(shí)物樣件的幾何誤差控制在1mm程度，三維曲面各子曲面塊的連接一般要求有幾何一階連續(xù)，且不應(yīng)存在面積過(guò)小的子曲面面塊。</p><p>　　為了獲得氣道片體，則需要將氣道模型點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Imageware軟件中進(jìn)行操作。</p><p>　　圖2-1

54、. 氣道原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)</p><p>　　由于導(dǎo)入的點(diǎn)云數(shù)據(jù)為三角網(wǎng)格化數(shù)據(jù)。在此，我先將點(diǎn)云去除三角網(wǎng)格化并剔除噪音點(diǎn)云，然后切到F3視角進(jìn)行B-Spline曲線的繪制和調(diào)整。其中，繪制樣條曲線是為了對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行切片處理。</p><p>　　圖2-2. 圈選點(diǎn)云去除噪音點(diǎn)</p><p>　　點(diǎn)云的降噪處理需要分為兩步，先用圈選命令去除大量的點(diǎn)再用點(diǎn)刪除命令去掉散

55、亂的單個(gè)點(diǎn)。</p><p>　　圖2-3. 點(diǎn)云處理后的點(diǎn)云文件</p><p>　　圖2-4. 曲線定位截面截取點(diǎn)云</p><p>　　對(duì)于處理得到后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)行觀察后發(fā)現(xiàn)需要利用曲線方法進(jìn)行曲線定位截面截取所需要的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因此創(chuàng)建圖2-4所示的紅色曲線，再進(jìn)行曲線定位截取截面點(diǎn)云。</p><p>　　圖2-5. 繪制B樣條曲線

56、并由繪制的曲線截面定位點(diǎn)云得到點(diǎn)云切片</p><p>　　從上面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以看出所得到的截面并不理想，因?yàn)榻孛媲€中有些我們并不需要，還有就是有些位置需要密集的截面采集，我需要利用點(diǎn)云圈選工具對(duì)紅色的點(diǎn)云進(jìn)行優(yōu)化處理，然后利用點(diǎn)云互動(dòng)方式進(jìn)行交互式（如圖2-6所示）的點(diǎn)云切片操作。</p><p>　　經(jīng)過(guò)上面的處理得到理想的截面點(diǎn)云數(shù)據(jù)之后，此時(shí)，我們需要將得到的截面點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合成封

57、閉曲線（此處給予所要生成的曲線20個(gè)跨度）并利用曲</p><p>　　圖2-6. 交互式點(diǎn)云提取</p><p>　　率梳狀圖分析所擬合出的曲線的誤差（由圖看出最大誤差為0.08mm<1mm，滿足題目的要求）由于通過(guò)這樣操作得到的曲線并不滿足光順性要求，我們還需要交所擬合出的曲線進(jìn)行光順處理（如圖2-8所示）。</p><p>　　圖2-7. 曲率梳狀圖&l

58、t;/p><p>　　有時(shí)候通過(guò)擬合得到的曲線不能直接擬合生成曲面，因?yàn)樗鼈兊那€方向不一致，如果強(qiáng)行生成曲面則會(huì)出現(xiàn)一定程度上和扭曲，往往得不到理想的結(jié)果，此時(shí)就需要將曲線的方向和起點(diǎn)協(xié)調(diào)為一致（曲線方向改為一致的前后的效果如圖2-7和圖2-8所示）。Imageware軟件為此提供了強(qiáng)大的功能，在此，我們先改變曲線方向?yàn)橐恢?，然后再改變曲線的起始點(diǎn)位置。</p><p>　　圖2-8.光順處

59、理得到的曲線曲率圖</p><p>　　圖2-9. 方向和起始點(diǎn)位置協(xié)調(diào)為一致的曲線</p><p>　　經(jīng)過(guò)上面的處理完成后，現(xiàn)在可以進(jìn)行Loft曲面了。由于這里做的是曲面片，所以，Loft曲面時(shí)不會(huì)對(duì)曲面進(jìn)行封閉。對(duì)于構(gòu)造出的曲面往往不能滿足設(shè)計(jì)者的意圖，所以我們需要對(duì)曲面進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。其中，曲面的修改主要?lt;/p><p>　　圖2-10. Loft命令生成

60、的部分曲面</p><p>　　曲面的延伸、橋接、修剪。橋接過(guò)程中要保證曲面為幾何一階連續(xù)。</p><p>　　圖2-11. 氣門(mén)位置處曲面修改前后對(duì)照（左下為修改前，右下為修改后）</p><p>　　截取燃燒室的頂部點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過(guò)點(diǎn)云逼近方法測(cè)量出點(diǎn)云最接近的形狀，從測(cè)量結(jié)果可知，燃燒室頂部為半球形。為此，我選擇簡(jiǎn)易平面擬合中的球形（從圖2-12中可以看到，采

61、用四點(diǎn)球形擬合出的球與頂部點(diǎn)云的最大誤差為0.9，滿足要求），然后再截取球形邊緣的四塊平面點(diǎn)云，通過(guò)擬合成平面再延伸，然后利用平面再對(duì)擬合得到的球形進(jìn)行修改。</p><p>　　圖2-12. 燃燒室擬合構(gòu)建</p><p>　　圖2-13. 球形燃燒室修剪圖</p><p>　　通過(guò)交叉曲面進(jìn)行修剪的過(guò)程為圖2-13中的左圖到右圖的修剪過(guò)程。然而從右圖中我們還可以

62、看到燃燒室里面還有延伸的氣道曲面未修剪完成，所以這里我們繼續(xù)利用交叉曲線進(jìn)行雙面修剪得到圖2-14，最后對(duì)曲面各個(gè)邊界進(jìn)行倒角和封閉，得到完整的片體如圖2-15所示。</p><p>　　圖2-14. 內(nèi)部曲面修剪圖</p><p>　　圖2-15. 所構(gòu)建出的完整的片體模型</p><p>　　通過(guò)反求得到的氣道曲面殼體模型中大部分為復(fù)雜的自由曲面，且是非參數(shù)化的

63、，故需要對(duì)曲面采取定性分析。在此我選用反射光分析方法（反射光分析方法的主要原則為：只要曲面反射光線沒(méi)有明顯的成片現(xiàn)象，就認(rèn)為是滿足光滑要求（曲面片的連接要求幾何一階連續(xù)）；如果反射光線不成片集中，則意味著曲面連接的非常好）。通過(guò)觀察，氣道滿足光滑要求。最后我們將文件導(dǎo)出存為CB150OK.imw</p><p>　　圖2-16. 曲面光照分析圖</p><p>　　2.3 CB150摩托車(chē)

64、發(fā)動(dòng)機(jī)氣道實(shí)體的構(gòu)建</p><p>　　UG軟件對(duì)曲面的縫合能力較強(qiáng)，它可以利用封閉的曲面片直接將曲面片縫成實(shí)體。</p><p>　　將CB150OK.IMW轉(zhuǎn)化為CB150OK.IGS，打開(kāi)UG NX8.0軟件，新建模型并導(dǎo)入CB150OK.IGS文件，新建一截面，從新建截面可以看出，這并不是實(shí)體，因此，我們需要用UG中的縫合（Sew）功</p><p>　　

65、圖2-14. UG軟件中片體的截面</p><p>　　圖2-15. UG軟件中實(shí)體的截面</p><p>　　能將進(jìn)氣道端面、進(jìn)氣道曲面、燃燒室頂面、進(jìn)氣閥外輪廓面、氣缸頂面、氣缸壁曲面、底面縫合封閉成為實(shí)體模型。為進(jìn)行有限元網(wǎng)格的劃分做鋪墊。</p><p>　　圖2-16. 氣道實(shí)體模型</p><p>　　將UG軟件切換到裝配界面，將

66、氣道定位為WCS的中點(diǎn)，創(chuàng)建輔助截面將氣門(mén)和燃燒室按約束導(dǎo)入U(xiǎn)G中將4個(gè)部件組裝成一個(gè)整體，以便于做CFD網(wǎng)格的劃分工作。</p><p>　　裝配過(guò)程中，氣門(mén)閥一定要裝配到位，進(jìn)氣門(mén)間隙控制在0.2～0.25mm，排氣門(mén)間隙控制在0.29～0.35mm。</p><p>　　圖2-17. 包含氣缸壁、進(jìn)氣閥的氣道實(shí)體模型</p><p>　　3 CFD系統(tǒng)網(wǎng)格劃

67、分</p><p>　　氣道CFD的任務(wù)是：計(jì)算氣道內(nèi)的三維流動(dòng)、分析流動(dòng)特性，提供給缸內(nèi)研究。通過(guò)對(duì)氣道內(nèi)氣體流動(dòng)的模擬計(jì)算，不僅可以獲得氣道－氣閥－氣缸之間的相對(duì)位置對(duì)流動(dòng)宏觀特性的影響，而且可以獲得氣道內(nèi)壓力、流速、湍動(dòng)能等參數(shù)的分布規(guī)律，并建立氣道形狀與其流動(dòng)特性的關(guān)系，為設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供依據(jù)。氣道三維流動(dòng)分析的目標(biāo)是首先要保證氣道曲面光順，使氣流沿程流動(dòng)阻力最小，獲得高的充氣系數(shù)，同時(shí)必須能形成合適的渦流

68、比。</p><p>　　對(duì)CFD網(wǎng)格的劃分我選在UG NX8.0中進(jìn)行，首先在裝配完成圖中將UG界面切換到高級(jí)仿真界面，在仿真導(dǎo)航中選中實(shí)體建立FEM和仿真，建立理想模型設(shè)置實(shí)體網(wǎng)格為2mm，由于自動(dòng)網(wǎng)格劃分對(duì)于此類(lèi)實(shí)體而言更為精準(zhǔn)，所以這里我選擇自動(dòng)網(wǎng)格劃分。最終得到97588個(gè)單元格，20591個(gè)節(jié)點(diǎn)。</p><p>　　圖3-1. 網(wǎng)格劃分后的模型圖以及網(wǎng)格匯總</p>

69、;<p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　本文提出了對(duì)進(jìn)排氣道的復(fù)雜曲面特征進(jìn)行重構(gòu)設(shè)計(jì)的方法。首先，通過(guò)激光掃描設(shè)備對(duì)進(jìn)排氣管道進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取，然后對(duì)獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理加工，包括插補(bǔ)等一系列方法使其滿足而后所要進(jìn)行的工作；進(jìn)一步按塊進(jìn)行基于曲面幾何特征的曲面構(gòu)造，再將各塊曲面模型編輯處理后進(jìn)行拼接，形成一個(gè)整體曲面，其對(duì)曲面的光順對(duì)重構(gòu)曲面模型的質(zhì)量有很

70、大影響。</p><p>　　目前，世界范圍內(nèi)的企業(yè)對(duì)逆向工程的研究還在發(fā)展，但是由于該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展時(shí)間的原因，發(fā)展程度不完善，因此各類(lèi)逆向工程加工軟件都會(huì)有瑕疵，不能達(dá)到理想的要求。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)用Imageware和Siemens/UG軟件進(jìn)行了CB150摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣氣道（含燃燒室、氣閥外輪廓部分）三維模型的重構(gòu)，重構(gòu)的模型可滿足有限元分析的要求。重構(gòu)過(guò)程中得出如下

71、結(jié)論：</p><p>　　1、對(duì)氣道用激光無(wú)接觸三維掃描儀進(jìn)行測(cè)量前，須首先用復(fù)模技術(shù)造出氣道陽(yáng)模，才能進(jìn)行下一步測(cè)量。</p><p>　　2、對(duì)于氣道這種幾何曲面較為復(fù)雜的弓箭，一次測(cè)量不足以得到需要的所有數(shù)據(jù)，因此要進(jìn)行多次采集，并且通過(guò)插補(bǔ)等方法加工數(shù)據(jù)。</p><p>　　3、在對(duì)點(diǎn)云處理時(shí)，一定要將關(guān)鍵位置的噪音點(diǎn)去除，否則對(duì)后面的曲線曲面重構(gòu)會(huì)有很

72、大影響。</p><p>　　4、進(jìn)行曲面重構(gòu)前對(duì)零件曲面的劃分的好壞將直接影響到曲面重構(gòu)的難易繁簡(jiǎn)。如排氣道曲面片劃分的過(guò)多，有些小面重構(gòu)時(shí)難以進(jìn)行合理的約束。</p><p>　　5、曲面的重構(gòu)過(guò)程中，為了提高精度，應(yīng)盡可能多地抽取結(jié)構(gòu)線。</p><p>　　6、交互式點(diǎn)云截面的截取對(duì)于整個(gè)過(guò)程很有必要。</p><p>　　7、點(diǎn)云軟

73、件的定位不夠自由（不能按照自己的意愿進(jìn)行自創(chuàng)平面的定位），有待進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].黃俊明主編．UnigraphicsII模型設(shè)計(jì)[M].中國(guó)鐵道出版社.2002.</p><p>　　[2] Unigraphics Solutions Inc.著．李開(kāi)林，何芳譯．UG工

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77、gt;<p>　　[12] 田曉東，王輝等．反求工程中三角網(wǎng)格拓?fù)渖傻乃惴ㄑ芯縖J]．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2001．9.</p><p>　　[13] 邢淵．制造領(lǐng)域中反求設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用研究[J]．中國(guó)機(jī)械工程．2001．4.</p><p>　　[14] 楊燕勤，唐愛(ài)紅．汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣道設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程．2001.3.</p>