基于特征表面的反求工程中的曲面重构技术研究

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1、西安理工大学硕士学位论文基于特征表面的反求工程中的曲面重构技术研究姓名：刘军强申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：李言20040301中英文摘要题目：基于特征表面的逆向工程中曲面重构技术研究学科：机械制造及其自动化答辩日期：作者：刘军强签名：导师：李言职称：教授签名：中文摘要本文针对逆向工程中复杂零件表面的反求过程，提出对复杂零件表面按特征划分进行测量和曲面重构的反求路线。对实物反求过程中的各关键技术作了研究，包括：曲面的特征测量、逐行扫描测量数据的预处理、曲线曲面的特征表示及其拟

2、合、曲面的特征识别以及曲面模型向CAD模型的转化。对曲面的特征测量，采用曲面的自适应特征数字化方法解决采样数据的密度分配问题，对有标准参考坐标下和在不同参考坐标下的多视拼合问题，导出了坐标变换的公式并提出了数据拼合的计算过程。针对大量含奇异点的数据点云，本文提出了剔除粗大误差的孤立点统计排异法，该方法根据对相邻点距离的统计，剔除在正态分布以外的点；对大量数据的精减，利用角度和弦高的最大允许偏差法进行点云精减。对NURBS的直线、圆和圆弧、平面、柱面和球面等的表示方法作了理论研究，同时对NURBS曲线曲面的进行插

3、值的计算，插值后的NURBS曲面，利用其表面局部微分几何特性，提出依据曲面的主曲率来提取特征面(平面、柱面和球面)的方法。根据本文所涉及到的计算与模型的转换，以Windows2000为操作系统平台，以VC++6.0为开发工具，结合OpenGL三维图形标准库，采用面向对象的设计方法完成一应用程序，该程序能够导入测量点数据并对其作相应处理，并将文中曲面数据以3DS的格式输出。关键词：反求工程特征曲线曲面NURBS3DS文件本文得到陕西省教育厅项目“复杂零件反求方法的研究”的资助。(项目编号：02JS33)1西

4、安理工大学硕士学位论文Title:THERESEARCHOFSURFACERECONSTRUCTIONINREVERSEENGINEERINGBASEDONCHARACTERISTICSURFACESpecialty:ManufacturingandAutomationDate:Author:LiuJunqiangSignature:Supervisor:LiYanPost:ProfessorSignature:ABSTRACTInviewoftheprocessofreproducingofactuald

5、etailsinreverseengineering,anewprocessisproposedinthispaperinwhichthesurfaceofdetailsisdividingbycharacterinitsmeasurementandreconstruction.Accordingtothisprocess,thekeytechnologywhichincludingthecharacteristicmeasurementofsurface,thepretreatmentofdatagettin

6、gbylinescan,thecharacterexpressionandfittingofcurveandsurface,thecharacteristicidentifyofsurfaceandtranslationfromthemodelofsurfacetoCAD.Inthecharacteristicmeasurementofsurface,amethodofsurface’sself-adoption-charactermeasurementisadoptedinthepapertoachievet

7、hedistributionofdata’sdensity.Theformulaofcoordinatetransformationiseducedandthecalculateprocessindatafittingisproposed.Anisolatedpoint’sstatisticexcludingmethodisproposedinthispapertoeliminatecrassitudeerrorincloudingdata,whichincludeplentyofodditydata.Them

8、ethodbasedonthedistancebetweentwoneighbourpointscaneliminatethedatabeyondnormaldistribution.Aerrorlimitationofangleandchordalhighnessmethodisusedtofiltratecloudingpoint.Themethodsthatrepresentge