逆向工程辅助的废旧零部件再制造方法及关键技术

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1、逆向工程辅助的废旧零部件再制造方法及关键技术重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：顾小进指导教师：李聪波教授兼职导师：陈鹏教授级高工学位类别：工程硕士（工业工程领域）重庆大学机械工程学院二O一五年五月AMethodofReverseEngineeringAidedRemanufacturinganditsKeyTechnologiesAThesisSubmittedtoChongqingUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByGuXiaojinSupervisedbyProf

2、.LiCongboPluralisticSupervisedbySen.Eng.ChenPengSpecialty:ME(IndustrialEngineeringField)CollegeofMechanicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要再制造是废旧资源再循环的最佳形式，对缓解资源短缺和资源浪费的矛盾，保护生态环境，具有重要的现实意义，符合我国发展循环经济、实施节能减排以及建设资源节约型、环境友好型社会的战略需要。现有废旧零部件再制造修复过程人工参与多，经验依赖性强，修复效率低，修复

3、质量可靠性差，且再制造修复过程不可逆。逆向工程技术能够快速精确的获取废旧零部件的数字化模型，结合其他各种先进制造技术、信息技术、数控及自动化技术，易于实现废旧零部件再制造过程的数字化、自动化。论文结合国家科技支撑计划课题“中小机床再制造生产技术开发及产业化应用示范”（课题编号：2012BAF02B03），对逆向工程辅助的废旧零部件再制造方法及关键技术展开研究。首先，从系统的角度提出了一种逆向工程辅助的废旧零部件再制造方法，论述了其流程框架及关键步骤，进而分析总结了逆向工程辅助废旧零部件再制造的关键技术体系，并对各关键技术作了介绍。其次，针对废旧零部件原始模型重构的问题，提出一种基于

4、残余信息的废旧零部件原始模型重构方法，利用PCS算法提取模型的特征线，并对各条特征线进行形状描述，转化为形状信号，通过归一化互相关方法为缺损特征线检索形状信号与之相似的参考特征线，作为缺损特征线的修复依据，对参考特征线进行自由变形使其与缺损特征线最佳贴合，实现缺损特征线的修复。再次，在分析损伤零部件配准与传统配准问题差异的基础上，提出基于改进ICP算法的损伤零部件精确配准方法，通过增加曲率与距离约束，筛选配准对应点的方式，对传统ICP配准算法进行改进，为损伤零部件的配准问题提供了一种技术方案，有助于废旧零部件的损伤量的提取，可为后续废旧零部件的修复提供基础。最后，结合企业实际再制造

5、生产，将上述逆向工程辅助废旧零部件再制造方法与技术应用到废旧滚齿机挂轮架以及磨损叶片锤锻模具的再制造中，取得了较好的应用效果。关键词：再制造，逆向工程，模型重构，精确配准，修复模拟I英文摘要ABSTRACTRemanufacturingisthebestwaytorecycleusedproducts.Ithasbenefitstorelievethecontradictionbetweenresourceshortageandwastingofresources,andprotecttheenvironment.Whilethecurrentremanufacturingproc

6、essfortheusedpartsisverymanual,experiencebasedandhenceisinefficientandlessreliable.Withthehelpofreverseengineeringtechnologyandothertechnologieslikeadvancedmanufacturing,IT,CNC,theremanufacturingprocesscanbemoredigitalandautomatic.Thispaperfocusesonthestudyofreverseengineeringaidedremanufactur

7、inganditskeytechnologies.Firstofall,anoverallprocedureofreverseengineeringaidedremanufacturingfortheworn-outpartsanditstechnologyconnotationandsystemareproposed,andthekeytechnologiesoftheprocedureareexplicitlystudied.Secondly,Inviewofth