基于逆向工程的叶轮建模及cam研究

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1、中图分炎号：了予校代码:10856学号:M010112115硕士学位论文Master’sThesis论文题目基于逆向工程的叶轮建模__________________及CAM研究专业____________机械制造及其自动化作者姓名______________^______指导教师________________________完成日期2[)14年12月中图分类号：了PM1学校代码：10856学号：M010112115上海工程技术大学硕士学位论文基于逆向工程的叶轮建模及CAM研究作者姓名：李琦指导教师：胡义刚专业：机械制造及其自动化学院：机械工程学院申请学位：工学硕士完成时间：201

2、4年12月评阅人：嚴-彳年答辩委员会主席：^钱______________上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立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，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。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。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名丨曰期：年S月"1曰上海工程技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，•允许论文被查阅

3、和借阅d本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密(请在以上方框内打“V”)学位论文作者签名:指导教师签名：汾^又河〇曰期：年$月7曰曰期：年易月7曰UniversityCode：10856StudentID:M010112115TheImpellerModelingAndCAMResearchBasedOnReverseEngineeringCandidate:LIQISupervisor:HUYigangMechanicalManuf

4、acturingMajor:andAutomationCollegeofMechanicalEngineeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014基于逆向工程的叶轮建模及CAM研究摘要逆向工程是根据已经存在的产品或模型，通过三维测量设备获得其表面点云数据，经过处理之后，根据点云拟合得到三维CAD模型，继而将这些模型用于产品的分析、制造和创新的过程。本文在基于逆向工程的设计基础上，对叶轮叶片逆向建模的去噪技术进行了研究，并提出了面向加工的曲面拟合，并对其数控加工刀具选择和路径生成进

5、行了验证。点云数据的预处理是逆向工程的一项重要的技术环节，而预处理过程中点云去噪的质量对后续的曲面建模会有直接的影响，对此在文中系统的阐述了点云数据预处理的技术流程，对数据点云的去噪及光顺处理的一些方法进行了对比，对数据处理算法上进行了改进。针对课题研究对象的点云特征的提出了分段去噪光顺处理的方法，先将点云中的大噪声及冗余数据进行去除，并进行相应的精简，然后在此基础上利用改进的分段曲率检查法对其进行了处理；并且利用局部拐角点云光顺的方法对点云进行了光顺处理，避免了整体光顺过程中对点云特征的破坏。得到了满意的点云处理效果。曲面的CAD模型重构是逆向工程的研究重点之一，而数控加工是在三维

6、模型的基础上进行的，这两者是紧密联系在一起的。在当前的逆向工程曲面重构的过程中未考虑到其与后续的加工过程的联系与影响。这就会在使后期的数控加工过程中出现加工精度达不到拟合精度，过切和干涉等一系列问题，影响最终得到的产品的质量。在本次的研究中，在系统阐述曲面重构的原理与方法的基础上通过对叶轮叶片进行逆向造型建模，分析了曲面重构过程中曲面的构成形式及拟合方法与数控加工的联系及其对数控的影响，提出了基于数控加工的曲面拟合方法，这样得到的模型既达到了逆向工程模型重建的精度要求，同时又保证了数控加工的顺利进行。最后，对得到的模型进行了数控加工的验证，对数控刀具的选择以及刀具路径轨迹生成的策略及

7、方法等进行了探索，对其数控加工的路径轨迹生成进行了模拟，得到了粗加工与精加工的刀具路径的模拟轨迹。关键词：逆向工程，点云去噪，曲面重构，刀具路径，数控加工ITheImpellerModelingAndCAMResearchBasedOnReverseEngineeringABSTRACTReverseengineeringisbasedonproductsormodelswhichisalreadyexisting,throughthethree-dime