逆向工程中自由曲面数字化相关技术的应用研究

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1、逆向工程中自由曲面数字化相关技术的应用研究摘要目前，随着计算机技术的飞速发展，逆向工程技术的应用已经越来越广泛。它的出现极大的缩短了产品的开发周期，提高了产品精度。充分利用CAX(CAD，CAM，CAE)及PDM等先进技术，逆向工程技术可以快速、有效地解决产品的最终设计问题。本文以VIVID910为测量工具，以Imageware、Pro／E等软件为平台，以具有不同特点外形的产品为研究对象，主要对逆向工程技术中的数据采集、数据预处理以及曲面重构等关键技术的应用进行了较深入的研究，主要包括：对点云获取的不同方式进行

2、分析比较，总结了接触式测量和非接触式测量的优缺点，研究了非接触式测量中的激光三角法的测量原理；针对扫描仪VIVID910，详细探讨了它的测量原理和测量步骤，提出了以主曲面为基准的扫描方法。对点云数据预处理的各种方法进行了分析，针对扫描仪自带软件PolygonEditingTool的数据处理特点，重点研究了基于三基准点的多视点云对齐方法的对齐原理，提出了以主曲面为基准的对齐方法，并以具有不同特点外形的产品为研究对象，完成了三维曲面的激光测量和数据处理，对提出的扫描方法和对齐方法进行了可行性验证。研究了曲面重构的基

3、本理论和基本方法，分析了曲面拼接后存在的普遍问题；对重构曲面精度的影响因素进行了较全面的分析，研究了曲线、曲面的光顺准则和光顺方法；以具体产品为对象，在逆向软件Imageware环境中实现了它的曲面重构和最终曲面的质量评价，讨论了重构过程中对曲面精度和光顺性进行控制的方法。基于Pro／ENGNEER的逆向环境，探索了各个模块的逆向功能和流程，完成了扫描数据的输入、预处理、曲线和曲面的重构以及小平面建模和重新造型建模，为逆向工程技术的应用奠定了一定的实践基础。关键词：逆向工程，数据采集，数据预处理，曲面重构APP

4、LICATIoNRESEARCHoNFREE．FoRMSURFACEDIGITALTECHNoLoGYINREVERSEENGINEERINGABSTRACTAtpresent，Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology，reverseengmeenngtechnologyhasbeenappliedmoreandmore．Theproductdevelopmentcycleisbeinggreatlyshortened，andtheproductaccuracyis

5、alsobeingimprovedbecauseofitsappearance．TakingfulladvantageofCAX(CAD，CAM，andCAE)，PDMandotheradvancedtechnologies，reverseengineeringcansolveproductdesignproblemfleetlyandeffectively．TakingVIVID910asmeasuretool，ImagewareandPro／ENGNEERassoftwareplatforms，produc

6、tswithdifferentappearancecharacteristicsasresearchobjects，theapplicationofkeytechnologiesinreverseengineeringwasmainlvresearchedinthethesis，suchasdataacquisition，datapreprocessing，andsurfacereconstruction．Thecontentsofthethesismainlyinclude：111edifferentways

7、obtainingpointcloudwerecompared，theadvantagesanddisadvantagesofcontactmeasurementandnon—contactmeasurementweresummarized，andtheprincipleofthelasertriangulationmeasurementwasalsostudied；AimingthescannerVIVID910，itsmeasureprincipleandmeasurestepswerediscussedi

8、ndetail，andanewscanmethodbasedonthemainsurfaceofproducthavebeendeveloped．Thewholebagoftricksofpointcloudpreprocessingwasanalyzedinthethesis·AccordingtothedataprocessingcharacteristicofPolygonEdi