逆向工程在产品创新设计中的实践应用研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：——立氐L日期：』堕监』厶扯关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；⑧学校可允许学位论文被查阅或借

2、阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：裂焦日期：坌!丝里笸：12导师签名：日期：加讼￡，D万方数据逆向工程在产品创新设计中的实践应用研究摘要JUlrlMIIIIJlllllIllIJJIIIIPIIrlIllPUfY2693282随着生活水平的不断提高，仅仅重视功能要求的产品已经无法满足消费者了。市场需要产品不仅要有优良的性能还要有美观的外形。美观且丰富多样的产品造型必然会增加产品外形的复杂程度和加工难度，越复杂的外形越需要由多个自由曲面缝合而

3、成，但是传统的加工方法受到了局限。为了顺应时代的变化，产品的创造性和经济性，利用逆向工程技术手段成了必然趋势。在许多工业领域中，逆向工程技术采用3D扫描和3D打印技术相结合的方式来实现产品的快速制造。对已有的实物或油泥模型进行处理并用三维扫描设备完成测量，将模型表面测得的数据通过相应的逆向软件实现曲面重构，获得实物模型的3D数字模型，不断循环，直到符合标准的产品模型用于后续的计算机辅助分析和制造。在扫描测量方面，本文介绍了扫描仪的类型和测量原理，着重分析了实验所用的手持式三维激光扫描仪设备。通过使用手持式扫描仪对实物模型的实际操作，本文探

4、索出一种最优的扫描顺序，可以使系统在表面最优运算法方面发挥最好的效果，以便更好的获得准确的数据。在运用逆向工程技术的过程中，会遇到因为点云数据量大而影响到曲面拟合的质量或者是和广泛运用的CAD软件兼容性的问题，所以本文深入研究了曲线、曲面基础理论和特性，总结了在不同情况下三角B6zier曲面拟合和NURBS曲面拟合的区别以及NURBS方法的优点。利用专业的逆向软件万方数据来进行点云处理，以实例为代表，突出了专业逆向软件的优势，同时更好的应用了M瓜BS方法。本文总结出了最优的拟合方法，能够拟合出高质量的曲面，与下游CAD软件的工程应用实现了

5、良好的兼容性。逆向工程技术也在曲面重建中起着重要作用，它明显地降低了曲面重建的时间和模型相同部分的成本。在数据拼合、数据划分和模型重构中，为了要获得精确的实体数字模型，必须保证数据的精简和准确。在数据每一步操作过程中，数据的特征识别和提取，特别是轮廓线的提取，在曲面重建中起着十分关键的作用。本课题通过实例研究，得出结果：对特征和轮廓线实现精确的识别和提取，可以提高曲面重建后的精度，快速实现产品的创新设计。关键词：逆向工程，NURBS曲面，特征提取，创新设计II万方数据THEPRACTICALAPPLICATIoNRESEARCHOFREV

6、ERSEENGINEERINGTECHNOLOGYINPRODUCTINNOV棚ONDESIGNABSTRACTAsthecontinuousdevelopmentofthelivingstandard，theproducts，whichonlypayattentiontothefundamentalfunction，havebecomeinsatiable．Notonlytheexcellentproperty，butalsotheartistic—formedproductionplayinganimportantinthemarke

7、trequirement．Theaestheticsshapewilldirectlyleadtodifficultyoftheprocessing，andthenthecomplexshapewillbecomposedbylotsofflee．formsurfaces，however,thetraditionaloperatingmethodwillberestrictedbythedemandoftheshapequantity．Withthedevelopmentoftheworld，thecreativityandefficie

8、ncyoftheproduct，thereverseengineeringtechnologyhavebecomeinevitable．Intheindustrialfield，theREte