基于逆向工程的船模曲面加工技术研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonProcessingTechnologyofShipModelSurfaceBasedonReverseEngineeringCandidate:WangGongminMajor:MechanicalManufacturingandAutomationSupervisor:ProfessorTangYangpingHu

2、azhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2008II独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校

3、有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要船模是预报实船航行性能和辅助船舶科研教学的重要工具，船模作为实船试验的近似替代品，其可靠程度（即动力相似性）是和它的几何相似性

4、密切相关的：船模的尺寸比例必须满足一定的要求，更重要的是几何加工精度要高、船底表面足够光滑，否则会使试验结果误差增大。随着船舶制造技术的不断发展，对船模制作的要求越来越高，客观上要求将先进的制造技术引进到船模加工过程中，逐渐取代传统的手工制作方法。逆向工程也称反求工程,作为产品设计制造的一种手段，在20世纪90年代初，逆向工程技术开始引起各国工业界和学术界的高度重视，从此以后，有关逆向工程技术的研究与应用就一直受到政府、企业和个人的关注，特别是随着现代计算机技术及测试技术的发展，利用CAD／CAM技术、先进

5、制造技术来实现产品实物的逆向工程，已成为CAD／CAM领域的研究热点，并成为逆向工程技术应用的主要内容。本文根据船模制造自动化的发展趋势，对船模数控加工的工艺进行了改进，增加了毛坯快速测量和毛坯模型反求模块，制订了新的粗加工方案。具体工作如下：首先，分析了船模制造，船舶制造的现代加工手段以及发展趋势，阐述了CAM技术的运用对数字化造船的重要意义，阐述了现有的船模CAD/CAM系统的成果与不足。其次，对逆向工程技术进行了介绍，并研究了超声波测量技术，制定了针对船模毛坯的超声波测量方案。再次，研究了反求工程当中

6、的自由曲面重建技术，对船模毛坯进行了三维模型的重建，利用船模毛坯的三维模型制定了新的粗加工方案。最后，基于UG的数控加工模块，对船模的粗加工进行了模拟仿真，得到了粗加工的NC代码。关键词：船模数控加工逆向工程曲面加工UGI华中科技大学硕士学位论文AbstractTheshipmodelisanimportanttoolforforecastingthesailingcapabilityofitsrealprototype;italsoactsasanimportantroleintheshipresearc

7、handteachingcourses.Astheapproximatelysubstituteofshiptesting,thereliableextentofshipmodelisnearlycorrelativetoitsgeometricalapproximatecharacteristic.Itsscaleofsizemustsatisfyacertainextentofdemand.Themoreimportantthingsarehighprecisionofgeometricalmachin

8、ingandenoughsmoothnessofundersideofshipmodel.Otherwiseitwouldmaketheerrorofexperimentalresultenlarge.Withthedevelopmentofshipsmanufacturingtechnology,theprocessofshipmodelmanufacturingputshigherdemandsonitsme