【正文】 產(chǎn)品的三維模型以構(gòu)建出，這時(shí)可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行二次分析和評(píng)價(jià)，以得到更加準(zhǔn)確、細(xì)致完整的工程信息和設(shè)計(jì)信息。⑦ 仿真設(shè)計(jì)：產(chǎn)品的功能、設(shè)計(jì)的零部件裝配、加工工藝等的分析和檢測(cè)，可利用仿真技術(shù)，快速、準(zhǔn)確、有效的進(jìn)行。 國(guó)外的研究概況 作為一種新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要手段，反求工程技術(shù)的研究正在受到廣泛的重視，研究的領(lǐng)域除包括傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)外，還包括醫(yī)學(xué)、考古和地理等領(lǐng)域的圖像處理和模型恢復(fù)。 美國(guó)UGS公司提供的反求工程軟件Imageware【9】，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、曲面造型、誤差檢測(cè)功能，可以處理幾萬(wàn)至幾百萬(wàn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，根據(jù)這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)造的A級(jí)曲面具有良好的品質(zhì)和曲面連續(xù)性。它的數(shù)字化外形編輯器由于解決數(shù)字化數(shù)據(jù)導(dǎo)入、壞點(diǎn)剔除、勻化、截?cái)嗝妗⑻卣骶€、外形和帶實(shí)時(shí)診斷的質(zhì)量檢查等問(wèn)題。 另外還有英國(guó)DELCAM公司的CopyCAD在國(guó)內(nèi)也擁有了相當(dāng)?shù)目蛻羧骸Ｔ诮?jīng)過(guò)了初期50％的高速增長(zhǎng)后，世界快速制造業(yè)正步入穩(wěn)定增長(zhǎng)期，年增長(zhǎng)率保持在17％左右。較早從事反求研究工程研究的單位多為高等院校，如浙江大學(xué)、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等，取得了非?？上驳某晒?，并逐步向市場(chǎng)推廣【12】。華中科技大學(xué)開(kāi)發(fā)了是三維激光彩色掃描系統(tǒng)3DLCS95，1995年獲得了國(guó)家專利。CT反求是利用人體器官或工業(yè)零件的CT切片掃描文件，通過(guò)圖像處理，提取物體的平面輪廓線，并通過(guò)層片間的插值，得到可以被CAM系統(tǒng)接受的層片文件格式。層析數(shù)據(jù)處理就是通過(guò)圖像處理技術(shù)提取邊界輪廓以得到斷面輪廓數(shù)據(jù)環(huán)。尤其是反求工程與快速原型、快速模具技術(shù)的結(jié)合更形成了一套快速響應(yīng)的制造路線，為企業(yè)提高產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)能力。只有將反求工程中建模部分與整個(gè)制造環(huán)境中的設(shè)計(jì)修改、性能分析、快速原型制造等模塊結(jié)合起來(lái)，引入并型設(shè)計(jì)、反饋設(shè)計(jì)的思想，才能徹底發(fā)揮其在快速設(shè)計(jì)中的作用。零件表面信息的獲取需要測(cè)量零件表面的形狀信息?，F(xiàn)在產(chǎn)品的形狀日趨復(fù)雜，凸臺(tái)、深孔、自由曲面等測(cè)量障礙區(qū)或不易測(cè)量的表面也在增多，測(cè)量過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)測(cè)量探頭與被測(cè)零件發(fā)生碰撞的情況，同時(shí)增加了大量的測(cè)量時(shí)間。因此，需要進(jìn)行必要的處理來(lái)獲得滿意的數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)的預(yù)處理過(guò)程。多次測(cè)量所得的多個(gè)獨(dú)立的子區(qū)域稱為多視點(diǎn)云。噪聲點(diǎn)是由于測(cè)量過(guò)程中受到各種人為或隨機(jī)因素的影響而產(chǎn)生的，它的存在會(huì)影響后續(xù)的模型重建及生成的模型質(zhì)量，數(shù)據(jù)平滑主要是針對(duì)完整點(diǎn)云中的大量的噪聲點(diǎn)進(jìn)行處理。(4) 點(diǎn)云分塊點(diǎn)云分塊是根據(jù)組成實(shí)物外形曲面的子曲面類型，將屬于同一類型的數(shù)據(jù)成組，把所有數(shù)據(jù)劃分成代表不同曲面類型的數(shù)據(jù)域。其中矩形域參數(shù)曲面擬合方法是應(yīng)用較多的一類，許多研究成果已成為成熟技術(shù)，如Coons曲面、B樣條曲面和NURBS曲面等，在實(shí)際中得到了廣泛應(yīng)用【18】。2）反求輪轂盤造型。4）總結(jié)。 3）繪制圓弧以“起點(diǎn)，終點(diǎn)，圓弧上的點(diǎn)”方式繪制圓弧，按順序一次選三個(gè)點(diǎn)連接畫弧，接著按照上面的方法，繪制右邊相鄰的圓弧，完成創(chuàng)建圓弧。6） 修剪曲線選擇菜單“格式”∕ “WCS”∕ “原點(diǎn)”，將坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在上圖所示圓的圓心位置上；在選擇菜單“插入”∕ “曲線”∕ “基本曲線”中選擇修剪，取消“修剪邊界對(duì)象”選擇“線性”，取消“關(guān)聯(lián)”選擇“替換”，選擇圓心，修剪上面所做的曲線，完成修剪。 創(chuàng)建輪轂盤上的半月孔1） 創(chuàng)建截形體曲面先繪制圓弧，編輯曲線長(zhǎng)度，橋接曲線，連結(jié)曲線；選擇菜單“插入”∕ “網(wǎng)格曲面”∕ “截面”，選擇“由圓相切創(chuàng)建截面”， “剖切方法”選“圓角圓弧”， “半徑規(guī)律”的“規(guī)律類型”為“恒定”， “U向階次”為二次，“V向階次”為三次，起始引導(dǎo)線和脊線都為曲線1，“半徑規(guī)律”的“值”為23，曲線2“半徑規(guī)律”的“值”為15，“起始面”為回轉(zhuǎn)曲面，完成曲面創(chuàng)建。5） 創(chuàng)建面倒圓特征選擇菜單“插入”∕ “細(xì)節(jié)特征”∕ “面倒圓”， “圓角面”選“修剪至長(zhǎng)輸入面”，取消“修剪輸入面至倒圓面”，依次選擇平面1和2，注意圓心矢量向外，“倒圓橫截面”的“形狀”選“圓形”， “半徑方法”選“恒定”， “值”輸入5，完成面倒圓。9) 抽取曲線在工具欄內(nèi)找到“抽取曲線”圖標(biāo)，依次抽取上圖中平面2和兩個(gè)倒圓面的邊緣曲線。12)創(chuàng)建修剪片體特征選擇菜單“插入”∕“修剪”∕“修剪的片體”，按上圖所示的四條投影曲線修剪平面2，完成修剪。16) 創(chuàng)建修剪片體特征選擇菜單“插入”∕“修剪”∕“修剪的片體”，修剪上圖中的掃掠平面，完成修剪。長(zhǎng)200的兩條直線，選擇菜單“插入”∕“修剪”∕“修剪的片體”，修剪上圖中的片體。21） 偏置縫合曲面將上圖中的縫合曲面偏置3，效果如圖。3） 繪制整圓以上步中的掃掠平面“修剪”四條直線，利用端點(diǎn)繪制整圓，如圖所示。5） 擴(kuò)大面 在工具欄內(nèi)找到“擴(kuò)大”，將上圖中曲面擴(kuò)大完繼續(xù)擴(kuò)大依次，完成效果如圖所示。9） 創(chuàng)建截面曲線 選擇菜單“插入”∕“來(lái)自體的曲線集”∕“截面”，“指定平面”的“類型”選“曲線和點(diǎn)”，依次選取三個(gè)藍(lán)色點(diǎn)，完成截面曲線的創(chuàng)建。12) 創(chuàng)建偏置曲面、修剪片體 縫合10）步的所有曲面并向z軸方向偏置3；在修剪拉伸片體及偏置曲面，最終效果如圖所示。 創(chuàng)建輪轂盤上的標(biāo)志1)設(shè)置圖層選擇菜單“格式”∕“圖層的設(shè)置”選擇第8圖層為可選，其余為不可見(jiàn)。5) 創(chuàng)建掃掠曲面及修剪片體特征 選擇第8圖層，顯示點(diǎn)，任選四點(diǎn)做兩條相交直線（無(wú)界），在選擇菜單“插入”∕ “掃掠”∕ “掃掠”，掃掠效果如圖所示。在“程序”下拉列表中選擇NC_PROGRAM選項(xiàng)。在“刀具”下拉列表中選擇GENERIC_MACHINE選項(xiàng)，在“名稱”文本“中輸入D16R1，如圖3－2所示。在“幾何體子類型”選項(xiàng)框中單擊“MCS”按鈕，在“幾何體”下拉列表中選擇GEOMETRY選項(xiàng)，“名稱”文本框中為系統(tǒng)內(nèi)定的名稱MCS，“創(chuàng)建幾何體”對(duì)話框如圖3－4所示。在繪圖區(qū)選擇部件作為工件幾何體，完成工件幾何體操作。在“模型粗加工”對(duì)話框，“部件余量”，其余參數(shù)按系統(tǒng)內(nèi)定，完成切削方法操作。在“刀具”下拉列表中選擇D16R1選項(xiàng)，在“幾何體”下拉列表中選擇MILL_GEOM選項(xiàng)，在“方法”下拉列表中選擇MILL_R選項(xiàng)，如圖3－6所示。單擊“連接”標(biāo)簽，在“區(qū)域排序”下拉列表框中選擇“優(yōu)化”選項(xiàng)，選中“區(qū)域連接”復(fù)選框。計(jì)算完成后，完成粗加工刀具路徑操作，如圖3－8所示，半精加工、精加工的操作過(guò)程與粗加工相似，圖3－9為精加工的刀具路徑。圖3－12 生成的粗加工刀具路徑圖3－13 生成的精加工刀具路徑 圖314 刀具路徑的模擬 生成的部分?jǐn)?shù)控加工代碼N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 N0030 T01 M06N0040 G0 G90 S0 M03N0050 G43 H00N0060 N0070 G3 N0080 N0090 G1 M08N0100 G3 N0110 G1 N0120 G3 N0130 G1 N0140 G3 N0150 G1 N0160 G3 N0170 G1 N0180 G3 N0190 G1 N0200 G3 N0210 G1 N0220 G3 N0230 G1 N0240 G3 N0250 G1 N0260 G3 N0270 G1 N0280 G3 N0290 G1 N0300 G3 N0310 G1 N0320 G3 N0330 G1 N0340 G3 …………………………………….N3330 G1 N3340 G3 N3350 G1 N3360 G3 N3370 N3380 G1 N3390 N3400 G3 N3410 N3420 G1 N3430 N3440 G3 N3450 N3460 N3470 N3480 G1 N3490 G3 N3500 G1 N3510 G3 N3520 N3530 G1 N3540 N3550 G3 N3560 N3570 G1 N3580 N3590 G3 N3600 N3610 N3620 N3630 N3640 N3650 N3660 G1 N3670 G3 N3680 N3690 G1 N3700 G3 N3710 N3720 N3730 N3740 N3750 N3760 N3770 N3780 G1 N3790 G3 N3800 N3810 G1 N3820 N3830 G0 N3840 M024 總結(jié) 總結(jié)近年來(lái)，由于技術(shù)引進(jìn)的需要，反求工程得到了日益廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。（3）通過(guò)創(chuàng)建輪轂盤上下表面數(shù)控加工程序，掌握了數(shù)控加工的一般步驟及對(duì)加工程序的后處理，完成數(shù)控代碼的生成。我取得的成績(jī)與他們的幫助是分不開(kāi)的。在此論文完成之際，謹(jǐn)向于老師致以最誠(chéng)摯的感謝和敬意。