面向再制造的零件缺损部分模型重建方法

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1、工学硕士学位论文面向再制造的零件缺损部分模型重建方法王磊哈尔滨理工大学2016年3月哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明处所提交的倾＋学位论文中吳《曲向巧制造的去件缺柄部分本人郑甫声叫：此立，化哈尔滨规工乂学攻读硕±学位朋间独型熏連肩法》，是本人么巧师指哥下－。据本人所知，论文中除ｄ注明部分外小包含他人进行研巧．「作所取得的成果－＇’均己住己发农或撰气过的研充成巧。对本文研巧＂乍做化贡献的个人和集体。■文中Ｌ义明确乂式注刚。本声叫的法律结架将完全由本人承拒Ｉ作荐签知？多口期：２。／矣年３月之引文。‘Ｉｋ心哈尔滨理工大学硕±学位论文使

2、用授权书？》系本人在哈尔滨理「？人学攻读《曲向巧制造的零件缺损部分模型巫建方法＇ｕ导Ｔ完成的硕±学位论文。论文的研究成果归哈尔滨理硕±学位期Ｉｊ化导师指Ｘ乂学所巧内容不得从巧它单位的＾义发丧。本人完全了解哈，本论文的硏究＇］捉兹学校保留并向荷关部Ｉ尔滨理Ｘ火学关于保存、使用学位论文的规定？同．理－乂学巧采用影版本。投权哈尔滨．丫交论文和化Ｔ，允巧论文被資阅和借阅论文的全部诚部分的容＝，可封公布印、缩印或巧他狂制乎段保巧论文本学位论文属于保密□化年解密后适用投权书。不保密ｃ／。请化臥上相应／］框内打Ｖ）（？。人ｎｎ朋：年言／

3、］巧作者签名；王泉心Ｈ朋：２。／若年３。巧Ｍ导师签名：麥碍国内图书分类号：TP391.72工学硕士学位论文面向再制造的零件缺损部分模型重建方法硕士研究生：王磊导师：王亚萍申请学位级别：工学硕士学科、专业：机械设计及理论所在单位：机械动力工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP391.72DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonModelReconstructionMethodoftheDefectionComponentsfortheRem

4、anufacturingCandidate：WangLeiSupervisor：WangYapingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalDesignandTheoryDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学工学硕士学位论文面向再制造的零件缺损部分模型重建方法摘要随着不可再生资源不断开采和环境污染问题的日益加剧，再制造工程正不断的被人们了解和关

5、注，利用逆向工程技术完成对破损零件的修复成为了实现再制造的重要方法。针对目前逆向修复存在点云数据修补鲁棒性差、点云模型重建网格速度慢、缺损模型的切片精度较低等问题，本文提出了对破损处点云修补及点云模型网格重建方法的研究，并对等厚切片的交点数据进行优化，最终得到高精度的缺损处切片模型。主要研究内容如下：首先，为了计算出点云模型的几何属性，对破损件的点云模型进行自适应八叉树分割，在每个子域内以加权度量准则为基础，提取出破损处的特征点，利用偏微分方程对提取出的特征点进行插值修补。实验表明用该方法实现方便，耗时短，能提取出点云模型的特征点并能完成破损点云的修补。其次，以自适应

6、八叉树分割的点云模型为基础，提出了分治区域增长法进行曲面重建，并对其进行了优化，通过选择种子三角形的初始位置，设定新加入网格的三角形形状准则，将这些设计准则设计为数学评价模型，并引进了粒子群优化算法以一条边的两个点为依据搜索第三个点，从而保证在重建速度提高的情况下保证了曲面模型的精度和质量。再次，针对目前STL格式网格模型切片引起的错误信息，提出了以等厚分层切片方法对缺损部分的模型进行切片处理的方法，并通过小波变换自适应的压缩切片的交点坐标值，从而对交点的数据进行优化和剔除错误交点，使切片后数据的精度更加的精确，准确表示原模型的截面轮廓线。最后，以破损涡轮发动机叶片作

7、为研究对象进行了验证说明。利用本文提出的方法分割点云模型后，通过法向量调整和加权度量准则可以保证特征点提取的效率和精度；通过布尔求差运算得到破损处叶片，利用本文方法对破损叶片及其缺损处进行切片，通过3D打印机打出其模型后进行比对，两模型基本吻合，验证了本文研究方法的可行性。本文不但提供了一种零件缺损处重新建模的方法，而且并对等厚分层切片的方法进行了优化，对提高零件缺损处的修复精度具有重要的指导意义。关键词逆向工程；边界特征点；点云模型；曲面重建；等厚分层-I-哈尔滨理工大学工学硕士学位论文Researchonmodelreconstructionme