【正文】 云里的雜點(也叫燥聲),游歷于整體之外的小塊分體點云使點云清潔,干凈,一體化,那樣就能進到重新造型模塊里進行后續(xù)操作了。 圖3. 17設置松弛參數(shù) 圖3. 18松弛平滑后單擊工具欄中的“精整”按鈕，在彈出的對話框中進行設置，則系統(tǒng)會按照設置成倍增加并細化小平面，如圖3. 19所示，小平面數(shù)量大約變?yōu)樵瓉淼?倍。圖3. 13創(chuàng)建三角面單擊工具欄中的“整理”按鈕，在彈出的如圖3. 14所示的對話框中進行設置，系統(tǒng)將根據(jù)所選模式對小平面進行整理，處理效果如圖3. 15所示。單擊工具欄中的“填充”按鈕，在彈出的如圖3. 9所示的對話框中進行設置，選中模型中的破洞，填充后效果如圖3. 10所示。2) 小平面精整：粗調(diào)后，單擊工具欄中的“精調(diào)”按鈕，使小平面進入精整階段。單擊工具欄的“包絡”按鈕，系統(tǒng)將對處理過的數(shù)據(jù)點進行三角平面處理。圖3. 7 “示例”對話框 數(shù)據(jù)保存：單擊工具欄中的“保存”按鈕，在彈出的的對話框中輸入文件名，選定保存格式，對處理過的點云數(shù)據(jù)進行保存處理，以方便后續(xù)調(diào)用。 圖3. 5靈敏度設置 圖3. 6去除噪音單擊工具欄中的“去除噪聲”按鈕，在彈出的 圖3. 5所示的對話框中選擇降噪模式，此命令將剔除點云中的粗大噪聲點。 圖3. 2設置新文件選項單擊菜單欄中“插入”/“小平面特征”命令，在彈出的“打開”對話框中選擇并打開要輸入的點云數(shù)據(jù)，如圖3. 3所示。為了后期的三維模型可以在其他的三維軟件中打開，在Imageware中把精簡數(shù)據(jù)后的文件另存為擴展名為IGS的文件。過濾如圖3. 1所示。在逆向工程軟件Imageware13中打開。在選擇處理方法時應該注意根據(jù)所逆向的模型選擇合理的處理手段，以達到事半功倍的效果。實體建模部分主要完成對上一步修整調(diào)節(jié)后的曲面進行實體化過程。綜上所述：本次設計中，主要存在以下幾部分：點云的預處理、點云處理、曲面重構(gòu)、實體建模。這種方法計算耗費大，對數(shù)據(jù)的噪聲以及參數(shù)分割的好壞要求嚴格，主要使用于復雜曲面的重構(gòu)方面。完全逆向工程的做法：即由點云數(shù)據(jù)直接反求CAD模型。建立三維模型，有助于理解零件的特征，更加直觀方便，而且對于快速制造很必要。因此對于掃描點數(shù)據(jù)而言，由于點數(shù)據(jù)量大以近似法來重建曲面將會較插補法節(jié)省控制點的儲存空間，而且對于掃描時所滲入的誤差有抑除的效果，然而，以近似法來建立曲面，卻會耗費大量的計算機內(nèi)存及較多時間在曲面的計算上，因此我們在建立曲面的過程中應配合所測量得的數(shù)據(jù)點數(shù)目及精度來決定曲面重建所使用的方法。所述，使用近似法時通常是點云數(shù)據(jù)點多且含噪聲較大的情況下。目前在點云生成曲面的過程中，主要有三種曲面構(gòu)造的方案：其一是以BSpline或NURBS曲面為基礎的曲面構(gòu)造方案；其二是以三角Bezier曲面為基礎的曲面構(gòu)造方案；其三是以多面體方式來描述曲面物體。 在整個逆向工程中，產(chǎn)品的三維幾何模型CAD重建是最關鍵、最復雜的環(huán)節(jié)。掃描得到的產(chǎn)品外形數(shù)據(jù)會不可避免的引入數(shù)據(jù)誤差，尤其是尖銳邊和邊界附近的測量數(shù)據(jù)，測量數(shù)據(jù)中的壞點，可能使該點及其周圍的曲面片偏離原曲面，所以要對原始點云數(shù)據(jù)應進行預處理，通常要經(jīng)過以下步驟：1) 去掉噪音點，常用的檢查方法是將點云顯示在圖形終端上，或者生成曲線曲面，采用半交互半自動的光順方法對點云數(shù)據(jù)進行檢查調(diào)整；2) 數(shù)據(jù)插補，對于一些掃描不到的區(qū)域，其數(shù)據(jù)只能通過數(shù)據(jù)插補的方法來補齊，這里要考慮兩種曲面造型技術(shù)，基于點的樣條曲面逆向造型和基于點的曲面擬合技術(shù)。其中,接觸式測量是量頭與實物表面有接觸,常用的設備有:三坐標測量機、專用數(shù)字化儀等。4) Facet Feature模塊Facet Feature（小平面特征）是Pro/ENGINEER新增的建模工具，可以輸入實物模型掃描點云數(shù)據(jù)或用三坐標測量機所測得的數(shù)據(jù)，可以糾正設備誤差引起的點云數(shù)據(jù)錯誤，也可以對點云進行點云去噪、點云精簡、平滑濾波、點云數(shù)據(jù)點修補、三角網(wǎng)格劃分和三角平面處理等。Pro/SCANTOOLS是一個非參數(shù)化環(huán)境工具，設計人員可以專注設計模型的特定區(qū)域，使用不同的工具來獲得期望的形狀及曲面屬性。只是把點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三角面片，通過三角面片來求解截面線、邊界線和特征線，也可用來做RP或NC加工編程。設計及模具設計等功能于一體，特別是其全參數(shù)化和全相關功能強大的實體造型技術(shù)，精悍、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和能支持所有UN平臺Windows，Windows/NT，使它成為快速成型技術(shù)行業(yè)中市場占有率最高的CAD軟件。比較曲面與點云的吻合程度，檢查曲面的光順性及與其他曲面的連續(xù)性，同時可以進行修改，例如可以讓曲面與點云對齊，可以調(diào)整曲面的控制點讓曲面更光順，或?qū)η孢M行重構(gòu)等處理。b) 創(chuàng)建曲面。Imageware12軟件提供很多工具來調(diào)整和修改曲線。根據(jù)需要創(chuàng)建曲線，可以改變控制點的數(shù)目來調(diào)整曲線。Imageware12軟件能提供很多種生成點的網(wǎng)格和點的分段工具，這些工具使用起來靈活方便，還可以一次生成多個點的分段。c) 通過可視化點云觀察和判斷，規(guī)劃如何創(chuàng)建曲面。有時候由于零件形狀復雜，一次掃描無法獲得全部的數(shù)據(jù)，或是零件較大無法一次掃描完成，這就需要移動或旋轉(zhuǎn)零件，這樣會得到很多單獨的點云。Imageware提供了模塊化的產(chǎn)品來滿足用戶的不同需求，這樣的設計完全圍繞產(chǎn)品從概念設計、工模具設計和檢測、樣機，以至生產(chǎn)加工這一產(chǎn)品全生命周期，目的在于提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短上市時間。擁有廣大的用戶群，如BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、Toyota。該工藝適合于產(chǎn)品的概念建模及形狀和功能測試，中等復雜程度的中小原型，不適合制造大型零件。FDM的優(yōu)點是材料利用率高，材料成本低，可選材料種類多，工藝簡潔。3) 熔融沉積成型法(FDM, Fused Deposition Modeling)這種工藝是通過將絲狀材料如熱塑性塑料、蠟或金屬的熔絲從加熱的噴嘴擠出，按照零件每一層的預定軌跡，以固定的速率進行熔體沉積。目前快速成型主要工藝方法及其分類見圖1. 3所示圖1. 3 快速成型主要工藝方法及其分類1) 立體光固化成型法（SL, StereoLithography）光固化法(SL)是以液態(tài)光敏樹脂為原材料，在計算機控制下的紫外激光按預定零件各分層截面的輪廓軌跡對液態(tài)樹脂逐點掃描，使樹脂薄層產(chǎn)生光聚合(固化)反應，從而形成薄層截面。按照這些輪廓，成形裝置選擇性地固化層層的液態(tài)樹脂(或切割層層的紙，燒結(jié)層層的粉末材料，噴涂層層的熱熔材料或粘結(jié)劑等)， 形成各個截面輪廓(圖1. 2 (c))并逐步順序疊加成三維工件(圖1. 2 (d))。、早期發(fā)展和特點功能快速成型（也稱快速原型）制造技術(shù)(Rapid Prototyping amp。在本次設計中采用小平面特征、重新造型、曲面構(gòu)造等方法。在本次設計中，這個因素影響不大，故不作太多討論。而且在已有成熟產(chǎn)品上進行改進設計，風險將會降到最低，設計出的產(chǎn)品也會更加穩(wěn)定可靠。且向設計以已有實物為參照物，比較直觀。其中應用了Pro/E中的小平面特征、重新造型、和造型模塊，解決了復雜曲面的逆向中部分難點，對于企業(yè)有著廣泛應用?？焖俪尚透鶕?jù)計算機上構(gòu)造的三維模型, 能在很短時間內(nèi)直接制造出產(chǎn)品樣品, 是制造業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)服務的一項重要技術(shù)。通過反求工程的分析可以全面理解原型的設計思路，發(fā)現(xiàn)其優(yōu)點和不足，增加反求設計產(chǎn)品及工程的可靠性；通過反求工程技術(shù)，可以完成基于數(shù)字化模型的產(chǎn)品優(yōu)化設計，以達到進一步改進原型設計的目的；采用反求工程技術(shù)可以避免自主研發(fā)中的不少彎路，從而大幅度縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，適應市場的要求，為企業(yè)快速占領市場創(chuàng)造了條件。 逆向工程在我國對逆向工程技術(shù)的研究起步較晚，主要局限于一些大學和科研院所，其中浙江大學李永青教授、清華大學姜元庚，劉佩軍等的研究是領先全國的，但是也有理論重滯后生產(chǎn)實際，與國外如火如荼的研究熱相比明顯的差距。浙江大學研制開發(fā)了基于三角曲面初始表達的復雜曲面反求工程軟件 RESOFT。在我國，復雜曲面反求技術(shù)是 20 世紀 90 年代后期才迅速發(fā)展和推廣的。在商用軟件方面，、Imageware、英國DelCam公司的CopyCAD等。隨后，Piegl等人系統(tǒng)地探索了B樣條曲線曲面的構(gòu)造及其形狀調(diào)整問題，并敘述了NURBS方法。在數(shù)字化測量技術(shù)方面，測量方法各種各樣，測量設備和精度日益提高。在國外，逆向工程越來越受到學術(shù)界和工業(yè)界的重視，目前逆向工程已經(jīng)發(fā)展成CAD/CAM系統(tǒng)中的一個相對獨立的研究分支。在20世紀70年代，Riesenfeld等人研究了非均勻B樣條、Versprille完成了有理B樣條曲線曲面的具體應用。1986年，F(xiàn)rain則提出了構(gòu)造C連續(xù)三角BernsteinBezier曲面的方法。在本課題中使用了Imageware軟件，和Pro/E中的逆向模塊。在浙江大學、西北工業(yè)大學、南京航空航天大學、西安交通大學、清華大學、上海交通大學等也先后開展了復雜曲面反求工程 CAD 問題的研究。本課題就逆向工程的過程及其關鍵技術(shù)進行了研究?！耙M、消化、吸收、創(chuàng)新”是被證明了的新產(chǎn)品快速開發(fā)的有效途徑。逆向工程包含對產(chǎn)品的研究與發(fā)展,生產(chǎn)制造過程,:探索原產(chǎn)品設計的指導思想、研究產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計、確定產(chǎn)品的造型、確定產(chǎn)品的維護與管理，而快速成型技術(shù)( 簡稱RP) 是20 世紀末發(fā)展起來的一項先進制造技術(shù), 是在現(xiàn)代CAD/ CAM、激光、CNC、精密伺服驅(qū)動以及新材料等技術(shù)的基礎上集成發(fā)展起來的。本文著重研究了逆向工程的實現(xiàn)方法和其關鍵技術(shù)，對于企業(yè)及個人學習和提高逆向工程方面的知識有著重要意義。并給出一個一體化的解決方案：樣品→數(shù)據(jù)→產(chǎn)品。因為有長期專門從事逆行工作的專業(yè)技術(shù)人員，所以工作效率很高。逆向工程的實現(xiàn)過程中，主要包括以下幾個關鍵步驟：1. 實物樣件模型 確定