基于模型特性的點(diǎn)云模型分層技術(shù)研究.pdf

1、在工程實(shí)際應(yīng)用中，存在大量具有裝配要求且具有反求價(jià)值的復(fù)雜型面產(chǎn)品，為了能夠快速準(zhǔn)確的反求這類產(chǎn)品，滿足現(xiàn)場(chǎng)需要，采用逆向工程技術(shù)與快速成型技術(shù)的集成制造技術(shù)是一種有效途徑。
　　分層技術(shù)是快速成型技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將直接影響模型的分層效率和成型精度。然而，本地區(qū)現(xiàn)有的快速成型機(jī)只能對(duì)模型進(jìn)行相同層厚的分層制造，無(wú)法滿足模型在不同部位采用不同精度進(jìn)行分層制造需求。在逆向工程技術(shù)和快速成型技術(shù)集成的制造方式中STL模型的分層和CAD模

2、型的直接分層都需要進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，一方面可能造成數(shù)據(jù)信息的缺失，另一方面影響效率。為了協(xié)調(diào)分層效率和成型精度之間的矛盾，在課題組已有研究成果的基礎(chǔ)上，本文針對(duì)具有逆向需求和配合要求的點(diǎn)云模型，運(yùn)用MATLAB編程軟件，對(duì)分層算法進(jìn)行研究，使模型在滿足形狀特性、裝配要求等前提下，以較高的分層效率對(duì)模型進(jìn)行快速制造。
　　課題組成員已經(jīng)完成了 STL模型的各分層算法的研究，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)格式和點(diǎn)云模型的等厚分層算法做了初步研究。在此基礎(chǔ)

3、上，本文對(duì)點(diǎn)云模型的等厚分層算法進(jìn)行改進(jìn)：估算點(diǎn)云模型的密度，根據(jù)點(diǎn)云密度確定初始分層厚度；采用投影法分層，估算切片點(diǎn)云的密度，對(duì)點(diǎn)云密度大的切片點(diǎn)云建立平面均勻方格進(jìn)行數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)，根據(jù)切片密度確定方格的邊長(zhǎng)；對(duì)精簡(jiǎn)后的切片點(diǎn)云進(jìn)行 Delaunay三角剖分，將三角形邊長(zhǎng)值與設(shè)置的閾值比較，對(duì)滿足條件的數(shù)據(jù)采用alpha shape算法提取輪廓線，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云模型的等厚分層。在得到截面輪廓線之后，計(jì)算點(diǎn)到輪廓線的距離，根據(jù)距離適應(yīng)性調(diào)整層厚實(shí)