逆向工程CAD建模關鍵技術的研究.pdf

1、計算機技術的快速發(fā)展,使CAD/CAM技術成為設計人員研究和開發(fā)的重要工具。其中,三維造型技術已經(jīng)廣泛地應用于產(chǎn)品的設計、模具的制造、自動化加工等各個方面。在產(chǎn)品的設計和生產(chǎn)過程中,設計人員根據(jù)已知的設計要求或概念,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)過方案評審,最終生產(chǎn)出產(chǎn)品。然而多數(shù)情況下,設計人員所獲得的信息僅僅是一個樣件,需要對樣件進行測繪仿制或者在仿制的基礎上改進其性能和外觀。這就要求設計人員運用逆向工程的理論

2、和方法,將樣件轉化為CAD模型,實現(xiàn)最終的目的。將逆向工程應用到實際生產(chǎn)中,可以提高產(chǎn)品的技術水平、縮短生產(chǎn)周期以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和市場競爭力,因此逆向工程的研究被國內外眾多學者高度關注。逆向工程涉及到系統(tǒng)工程學、產(chǎn)品設計方法學和計算機輔助制造等多個學科的理論利方法。本文針對逆向工程CAD建模中的一系列關鍵技術,在以往專家學者的研究基礎上,重點對4個方面進行了探討和研究,主要內容如下:
　　(1)空間散亂數(shù)據(jù)點的預處理:針對以往散

3、亂數(shù)據(jù)點預處理中遇到的問題,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壞點進行處理,避免了傳統(tǒng)的人工方法如直觀檢查法等去除壞點的缺點,并且用matlab編程實現(xiàn)算法,使壞點的識別和去除更加智能化。
　　(2)空間散亂數(shù)據(jù)點的網(wǎng)格劃分:針對目前廣泛采用的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樣條曲線對曲面進行重構的方法。欲采用B樣條曲線,則要求數(shù)據(jù)點的拓撲結構為四邊域結構。據(jù)此,本文采

4、用先三角網(wǎng)格劃分后轉換為四邊域網(wǎng)格劃分的方法,可以滿足重構所需的拓撲結構,使重構工作更加方便。
　　(3)空間散亂數(shù)據(jù)點的曲面重構:通過研究相關文獻,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,加快了重構過程,且保證了重構后的曲線達到C連續(xù),重構后的曲面達到C~2連續(xù)。
　　(4)曲面重構后的光順處理:無論采用何種方法對曲線曲面進行重構,都不可能完全達到產(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