課程結(jié)業(yè)(論_文)-逆向工程技術(shù)與應(yīng)用-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 分割完成后，根據(jù)曲面造型方法的不同，分為基于曲線的曲面造型方法和基于測(cè)量點(diǎn)的曲面造型方法。 伴隨這逆向工程及其相關(guān)技術(shù)理論研究的深入進(jìn)行，其成 果的商業(yè)應(yīng)用也日漸受到重視，涌現(xiàn)出了大量的商業(yè)化逆向工程 CAD 建模系統(tǒng)。 由于 STL 模型僅僅記錄了物體表面的幾何位置信息，沒(méi)有任何表達(dá)幾何體之間關(guān)系的拓?fù)湫畔?，所以在重建?shí)體模型中憑借位置信息重建拓?fù)湫畔⑹鞘株P(guān)鍵的步驟。 STL 模型幾何體素分離 由于 STL 模型是由三角形集合構(gòu)成的，因此直接利用三角形數(shù)據(jù)無(wú)法將不同的幾何體素互相分離。發(fā)生三角形合并后，原來(lái)的“種子”三角形邊界擴(kuò)充為多邊形邊界，“種子”三角形成為“種子”多邊形。這時(shí)，剩下的邊就成為另一個(gè)與當(dāng)前幾何體無(wú)幾何位置聯(lián)系的獨(dú)立幾何體。對(duì)于這些獨(dú)立體素，我們需要將其中規(guī)則幾何體重新利用參數(shù)化方法重構(gòu)，這樣才能使最終重建模型成為一個(gè)參數(shù)化的、有一定拓?fù)潢P(guān)系的實(shí)體模型。 設(shè)圓柱側(cè)面三角形的法矢 iN （ mi ,1,0 ???? ， m 為三角形數(shù)量）， iC 為三個(gè)法矢的混合積： 21 )( ?? ??? iiij NNNC ， 2,1,0 ????? mi 若 0?iC ，則所有三角形法矢共面。如果得到兩個(gè)多邊形，則該體素為圓臺(tái)，若只有一個(gè)多邊形（另一個(gè)多邊形退化為一點(diǎn)）則該體素為圓錐，根據(jù)得到的邊界多邊形，可以計(jì)算出其重心、直徑。 圖 3 鼠標(biāo)點(diǎn)云 圖 4 重建的鼠標(biāo) CAD 模型 圖 5 燈罩點(diǎn)云 圖 6 重建的燈罩 CAD 模型 12 參考文獻(xiàn) 1]金濤．童水光．逆向工程技術(shù) [M]．北京：機(jī) 械工業(yè)出版社， 2022． [2]鄧家裎，韓曉建，曾硝．產(chǎn)品概念設(shè)計(jì) —— 理論、方法與技術(shù) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022． [3]曾華明．逆向工程中的曲面重構(gòu)技術(shù)研究 [D]．重慶：重慶大學(xué)， 2022． [4]LAI XINMIN， ZNZHONGQIN． HUANG TIANZENG ZIPING． A Study of Reverse Engineering System Based on Vision Sensor for Free— Form Surfaces[J]． Computeramp。根據(jù)計(jì)算出的曲面類型和參數(shù)，利用現(xiàn)有幾何造型軟件（如 ParaSolid）可直接構(gòu)造出幾何體。首先合并這些三角形的公 共邊，得到兩個(gè)由三角形邊界邊組成的多邊形 (即圓柱上下端面的圓 )然后根據(jù)多邊形頂點(diǎn)數(shù)據(jù) ,計(jì)算出兩個(gè)多邊形的幾何重心 (圓柱位置參數(shù) )、外接圓直徑（即圓柱直徑）以及由兩個(gè)幾何重心確定的圓柱方向、高度。通過(guò)實(shí)際建模證明，這些準(zhǔn)則可以較準(zhǔn)確地重建這些幾何體。圖 2a 是 STL 模型，圖 2b 是提取平面邊界后的模型。為此還需要進(jìn)行邊直化。以 此外推，所有與該平面具有相鄰邊且法矢平行的三角形都屬于該平面。 三角形拓?fù)潢P(guān)系重建 STL 模型中僅僅包含產(chǎn)品的幾何位置信息，而且 STL 中的三角形頂點(diǎn)是重復(fù)記錄的，其重復(fù)度為 N（ N 為以該點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形數(shù)目）。在實(shí)際應(yīng)用中對(duì) STL 模型數(shù)據(jù)是有要求的，尤其是在 STL 模型廣泛應(yīng)用的 RP 領(lǐng)域，對(duì) STL 模型數(shù)據(jù)均需要經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)才能使用。對(duì)于大量數(shù)據(jù)點(diǎn)，支持曲面對(duì)點(diǎn)的最佳 擬合。 先進(jìn)制造技術(shù)課程結(jié)業(yè) 論文 第 4 章 CAD 模型重建技術(shù)與軟件 6 4 CAD 模型重建技術(shù)與軟件 逆向工程三維 CAD 模型重建后續(xù)產(chǎn)品加工制造、快速成型、工程分析喝產(chǎn)品再設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其目標(biāo)是根據(jù)離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)集構(gòu)造出一段光滑、連續(xù)的 CAD 模型，因此，模型重建技術(shù)是逆向工程的關(guān)鍵技術(shù) 。 投影光柵法的基本思想是把光柵投影到被測(cè)物表面上，受到被測(cè)樣件表面高度的調(diào)制，光柵投影線發(fā)生變形，變形光柵攜帶了物體表面的三維信息，通過(guò)解調(diào)變形的光柵影線，從而得到被測(cè) 表面的高度信息。在逆向工程中，傳統(tǒng)的數(shù)字化方法是采用接觸式測(cè)量，其典型代表是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(Coordinate Measure Machine,CMM)。 進(jìn)行特征提取后可以進(jìn)行建模從而得到 STL 模型。規(guī)則曲面是普通滿足式 (1)的二次曲面： ? ? 10987654232221, czcycxcxzcyzcxyczcycxczyxF ?????????? （ 1） 平面可視為 特殊的二次曲面。數(shù)據(jù)分塊是根據(jù)組成實(shí)物外形曲面的子曲面的類型，將屬于同一子曲面類型的數(shù)據(jù)成組．這樣全部數(shù)據(jù)將劃分成代表不同曲面類型的數(shù)據(jù)域．為后續(xù)的曲面模型重建提供方便。見(jiàn)圖 2。 傳統(tǒng)的正向工程通常是從概念設(shè)計(jì)到圖樣．再制造出產(chǎn)品．也就是說(shuō)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是由未知到已知、由想象到現(xiàn)實(shí)的過(guò)程．是 “從無(wú)到有”：而逆向工程是在現(xiàn)有實(shí)體測(cè)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上重構(gòu)其三維 CAD 信息模型的過(guò)程，將模型的格式文件加以轉(zhuǎn)換．就可以被快速原型制造系統(tǒng)所接受．從而實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)．其是”從有到新”。 數(shù) 據(jù)預(yù)處理 ................................ 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 1 緒論 ........................................... 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。逆向工程技術(shù)(reverse engineering． RE)是相向工程技術(shù)而言的。接觸式測(cè)量方法通過(guò)測(cè)量探針與樣件的
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