復(fù)雜曲面激光測量與重構(gòu)相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、產(chǎn)品數(shù)字開發(fā)技術(shù)是現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)中的核心技術(shù)之一。逆向工程是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)字開發(fā)的重要方法，成為當(dāng)今研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向。它被廣泛用于翻制模具、復(fù)制零件、快速原型制造等方面。 論文總結(jié)了現(xiàn)階段國內(nèi)外逆向工程的研究和應(yīng)用成果，對(duì)點(diǎn)云獲取的不同方法進(jìn)行分析和比較；論述了利用激光掃描儀LSH-800進(jìn)行曲面測量的原理、方法和關(guān)鍵問題；對(duì)復(fù)雜曲面進(jìn)行了激光掃描測量。 論文詳細(xì)研究了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理問題，針對(duì)實(shí)物樣件進(jìn)行數(shù)字化時(shí)，不能在

2、同一坐標(biāo)系下將產(chǎn)品的幾何數(shù)據(jù)一次測出的問題，即點(diǎn)云數(shù)據(jù)的坐標(biāo)定位問題，采用基本像素進(jìn)行定位的方法，將多次掃描得到的點(diǎn)云資料整合在同一坐標(biāo)系下，解決了點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入軟件時(shí)點(diǎn)坐標(biāo)不統(tǒng)一的現(xiàn)象。用這種方法進(jìn)行定位可以得到很高的整合精度。 采用角度判別法，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的誤差點(diǎn)進(jìn)行刪除，并利用surfacer軟件的強(qiáng)大功能，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的精簡、點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特征識(shí)別、數(shù)據(jù)分割等關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析研究，為后續(xù)曲面重構(gòu)的準(zhǔn)確性奠定了基礎(chǔ)。 對(duì)逆

3、向工程中曲面重構(gòu)的基本理論進(jìn)行了探索；研究了如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，進(jìn)行三維曲面的擬合、延伸、剪切、求交等混和運(yùn)算問題，探索出復(fù)雜自由曲面重構(gòu)的方法和規(guī)律；研究了進(jìn)行逆向工程項(xiàng)目時(shí)，在點(diǎn)云數(shù)據(jù)的精度和客戶要求已知的情況下，曲面構(gòu)建過程中，對(duì)曲線和曲面的擬合誤差的分配方法。 由于構(gòu)建倒角曲面時(shí)，在三個(gè)倒角的交界處經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)三邊所形成的破洞，雖然Surfacer提供了直接構(gòu)建三邊曲面的功能，但由軟件直接創(chuàng)建的三邊曲面補(bǔ)片容易出現(xiàn)

4、尖點(diǎn)，而且和周圍的曲面縫補(bǔ)起來后形狀不易調(diào)整。針對(duì)此問題，本文提出了在Surfacer環(huán)境中用“輔助法”構(gòu)建三邊曲面補(bǔ)片的新方法，該方法有效彌補(bǔ)了Surfacer的不足，具有很好的使用價(jià)值。 最后作者運(yùn)用Surfacer軟件對(duì)螺旋錐齒輪模型的構(gòu)建進(jìn)行了研究，并進(jìn)行了螺旋錐齒輪的三維CAD造型。利用該模型能夠方便進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析，齒輪修形和優(yōu)化設(shè)計(jì)等工作，進(jìn)而為齒輪的數(shù)控加工和模具加工提供數(shù)據(jù)。 在我國設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域進(jìn)行逆向