整体叶轮逆向工程中数据处理方法与应用

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1、分类号：学校代码：12715UDC：学号j12040130007m菘玄擎院XI)INr,UNIVKRSITY专业学位硕士论文ThesisforMaster'sDegree整体叶轮逆向工程中数据处理方法与应用学，院：机械工程学院学位翻：专业硕士领域：机械工程论文作者：赵军指导教师：吴松林曹浩波曰期：2015年5月西京学院研究生处西京学院硕士学位论文整体叶轮逆向工程中数据处理方法与应用论文作者：赵军学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：机械工程校内导师：吴松林职称：副教授企业导师：曹浩波职称：高级工程师DissertationSubmittedtoXijin

2、gUniversityforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringDataProcessingMethodandItsApplicationsinIntegralImpellerReverseEngineeringbyZhaoJunSupervisor:AssociateProf.WuSonglinMay2015原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所

3、涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解西京学院关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要摘要随着计算机技术以及自动化测量技术的

4、不断发展、市场竞争的日益激烈，传统设计制造方法已无法满足来自产品设计和生产的时效要求。尤其针对具有复杂特征零件的数字化制造，逆向工程以其独特的技术优势成为解决这一问题的重要技术手段，发挥着越来越重要的作用，其技术应用已遍及航空航天、医疗、化工、建筑、文物保护等各个领域。数量巨大、结构无序的特征点是逆向工程中处理的难点，也给后续零件几何模型重建带来很大的困难。所以，研究如何从特征点云数据出发，实现复杂特征零件模型的高质量重建，对于逆向工程在生产实际中的应用具有重要意义。本文针对典型的复杂特征零件—整体叶轮逆向造型过程中点云数据处理的方法及应用进行了研究，包括以下几个

5、方面内容：首先，对零件表面几何数据测量方法做了分析，详细比较了接触式和非接触式测量方法的优缺点，针对整体叶轮材料以及结构特点，选择合适的测量设备，制定了适合整体叶轮叶片表面几何数据采集的方法，该方法有效解决了整体式叶轮叶片数据采集方面面临的表面几何形状复杂、型面有干涉等问题。第二部分，详细阐述了点云数据处理阶段几个关键技术，通过改进“弦高差法”的迭代方式，去除点云数据中的噪点，可有效的抑制“伪异常点”的判别；采用“最小距离法”对数据进行精简，该方法有良好的适应性和通用性。处理后整体叶轮点云数据结果较为理想，数据点的数量和质量都能满足后续模型重构的精度要求。第三部分

6、，基于小波分解重构理论，根据经过预处理点云数据，得到曲线的曲率图，进行曲线、曲面光顺重构，重点阐述模型重构方法的实现过程。以快速模型重构技术为依托，结合数据文件在软件中的处理，完成整体叶轮模型的重构。第四部分，简明阐述了几种重构模型的评价方法，通过研究曲面重构误差控制策略，重点评价和分析了重构模型曲面的精度和品质。通过验证点云到重构曲面的最短距离小于阈值，证明重构数据模型在合理的误差范围内；通过“反射线法”对比观察曲面的光顺情况，验证曲面的良好品质。最后，采集、处理了多个型号的整体式叶轮的点云数据，逆向重构了其三维模型，并检验了重构曲面模型的质量和品质。实践表明以

7、上提到的一系列方法可有效的应用到整体叶轮数据处理、重构中，提高产品的设计效率、缩短研发周期。关键词：逆向工程，整体叶轮，数据处理，小波分解，模型重构IABSTRACTABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofcomputertechnologyandautomaticmeasurementtechnology,andtheincreasingmarketcompetition,thetraditionaldesignmethodshavebeenunabletomeettheeffectivenessrequirementsfro

8、mprod