基于逆向工程的模具磨破损区域三维重建研究.pdf

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1、第9期组合机床与自动化加工技术No．92014年9月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueSept．2014文章编号：1001—2265(2014)09—0033—02DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．09．009基于逆向工程的模具磨破损区域三维重建研究米李金华，张德强，姚芳萍，程杰(辽宁工业大学机械工程与自动化学院，辽宁锦州121001)摘要：鉴于模具破损区域尺寸形状不规则难以使用传统方法建模，提出基于逆向工程技术的三维重建方法。针对破损模具采用了接触式测量与非接触式测量相结合进行测量，使用

2、弦偏差采样法对点云数据进行精简等预处理，并进行模具曲面模型重建和三维实体化，最后提取破损区域三维实体数据，为激光熔覆修复提供三维数据，实现精确快速修复，减少后续切削工作量。关键词：破损区域；点云；三维重建；实体建模；激光熔覆中图分类号：TH164；TG65文献标识码：A3DRemodelingofMould’SBrokenAreaBasedonReverseEngineeringLIJin-hua，ZHANGDe-qiang，YAOFang—ping，CHENGJie(FacuhyofMechanicalEngineeringandAutomation，LiaoningUnivers

3、ityofTechnology，JinzhouLiaoning121001，China)Abstract：Themould’Sbrokenareaisi~egular，SOitisdificulttomodelbytraditionalmethod．Itputsfor—wardstoremodelthemould’SbrokenareabyReverseEngineeringtechnology．Non-contactmeasurementandcontactmeasurementarebothusedtomeasurethebrokenmould．Thepretreatmentta

4、sksaredoneinclu-dingthepointclouddatareductionChordwherethedeviationsamplingmethodisused．Thesurfacemodelofthemouldisremodeledandsolidified．Thebrokenareaisextractedandsolidified，anditprovidestheim—portantdataforthelasercladding．Afterfinishingthe3Dremodeling，thebrokenareahasbeenrepairedproperly．K

5、eywords：brokenarea；pointcloud；3Dremodeling；solidmodeling；lasercladding0引言1破损模具数据采集20世纪80年代以后，激光熔覆技术得到了迅速为了能够高速、高精数据采集，采用接触式测量与的发展，已经被成功地应用到重要零部件的修复再制非接触式测量相结合的方法来对破损模具进行测量。造，尤其对于零件表面有较大缺陷或磨损的情况，一般尤其是对分型面破损等一些不规则区域不仅要光学扫的表面修复技术很难达到预期的修复效果，而激光熔描，还要CMM采集。破损模具不同标准模具，在其破覆通过改变工艺参数可以实现较大的熔覆厚度，满足损区域数据点

6、要有相当数量，而且要有可识别的能判修复基本要求¨。但是由于各个零部件损坏程度和断取舍的数据点，以便在后续工作中经过点云拟合确修复的要求不同，尤其是具有复杂曲面的零件，为减小定该区域的曲面形状。如图1所示破损模具的点云数激光对未磨损区域的影响，提高金属粉末的利用率，据。为了查看该模具破损情况，采用三角形网格化对必须对磨破损程度进行综合评价和建立精确的破损三图1的点云进行处理，发现在模具分型面上，两个大曲维模型，视具体情况选择不同的工艺参数和熔覆轨面有数片破损区域，且形状不规则，尺寸差别较大，进迹。因此，需要对破损区域进行逆向建模引，提而判断不能采用基于曲线的曲面重构方法进行建模。供给激

7、光熔覆修复三维数据，针对此思想，本文以某破损模具为例，通过对破损区域数据采集，然后对所获得的点云数据进行预处理，进行模具曲面模型评估重建，然后三维实体化，最后对破损区域三维实体数据进行图1破损模具点云数据提取，进行激光熔覆加工。收稿日期：2013—12—02：修回日期：2014一O1一l4十基金项目：辽宁省教育厅科研项目(L2011101)；辽宁工业大学教师科研启动基金(X201102)作者简介：李金华(1978一)，男，满族，辽宁葫芦岛人，辽宁工业大学副