【正文】 DT 等），進行進一步修改和再設(shè)計。另外，也可傳給一些 CAM 系統(tǒng)（如： UG、 MASTERCAM、 SMARTCAM 等），做刀具路徑設(shè)定，產(chǎn)生數(shù)控代碼，由 CNC 機床將實體加工出來。 STL 數(shù)據(jù)經(jīng)曲面斷層處理后，可以直接由激光快速成型方式將實體制作出來 . 質(zhì)量評估檢測 逆向工程處理的是實物原型．它本身具有固定的形狀、拓撲關(guān)系及相應(yīng)的參數(shù)。這種體現(xiàn)在實物原型上的參數(shù)稱為實物原型參數(shù)。實物原型在被制造時，要依據(jù)圖紙上所標(biāo)注的參數(shù)。這種體現(xiàn)在制造實物原型的設(shè)計圖紙上的參數(shù)稱為原始設(shè)計參數(shù)，其是制造實物原型的原始參數(shù)。相對原始設(shè)計參數(shù)，實物原型本身存在誤差：一是制造實物原型所產(chǎn)生的制造誤差 AI制 ，二是原型在使用中的磨損和破損誤差 AI損 。在對實物原型測量陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 34 頁 共 39 頁 時，會產(chǎn)生測量誤差 AI測 。在再設(shè)計階段，逆向工程要完成從測量規(guī)劃制訂至 CAD三維模型重構(gòu) (在此，再設(shè)計環(huán)節(jié)暫不考慮 )。這種 CAD模型自然是具有各種幾何參數(shù)。這些參數(shù)是逆向工程依據(jù)測量點數(shù)據(jù)經(jīng)擬合運算得到并體現(xiàn)在重構(gòu)的 CAD模型上，故稱其為重構(gòu)參數(shù)。在重構(gòu)的計算中，不可避免地會產(chǎn)生誤差，記為計算誤差 AI計 。在制造階段，逆向工程依據(jù)重構(gòu)參數(shù)制造產(chǎn)品，產(chǎn)生制造誤差 AO造。 綜上所述，逆向工程誤差 A可表示為： A逆 ＝ f(AI制 ， AI損 ， AI計 ， AI測 ， AO造 )。 實物原型是依據(jù)原始設(shè)計參數(shù)制造的，還原產(chǎn)品是依據(jù)重構(gòu)參數(shù)制造的。從上面分析可知，原始設(shè)計參數(shù)與重構(gòu)參數(shù)存在誤差。因此、將依據(jù)重構(gòu)參數(shù)還原制造的產(chǎn)品置于實物原型的工作環(huán)境 下，有可能會達不到工作性能要求。 通常逆向工程不去直接測量實物原型參數(shù)。故實物原型參數(shù)是未知的，自然原始設(shè)計數(shù)也是未知的。重構(gòu)參數(shù)是逆向工程對實物原型復(fù)現(xiàn)的參數(shù)。為了提高逆向工程還原精度，提高測量精度及擬合計算精度，可以減小測量誤差 AI測 和計算誤差 AI計 ，但仍無法減少制造誤差 AI制 ， AO造 和磨損誤差 AI損 ，其結(jié)果只是使重構(gòu)參數(shù)，盡可能接近實物原型參數(shù)，仍無法還原原始設(shè)計參數(shù)。 在某些情況下，單從復(fù)制原型這一角度出發(fā)，為滿足逆向工程還原產(chǎn)品的工作性能要求，需用原始設(shè)計參數(shù)進行還原制造。這就要求逆向工程在前述的 再設(shè)計階段能還原實物原型的原始設(shè)計參數(shù)。為此需綜合運用人工智能技術(shù)、數(shù)理統(tǒng)計理論、精度設(shè)計等多學(xué)科技術(shù)知識對實物原型的磨損及制造誤差等進行評估分析，在此基礎(chǔ)上對重構(gòu)參數(shù)進行修正再設(shè)計，得到接近原始設(shè)計參數(shù)的再設(shè)計參數(shù)。 上述思想，給出了以精度還原為目標(biāo)對逆向工程的質(zhì)量進行全面的誤差分析。 由于此次條件的限制，對本次逆向工程誤差的分析只能做到 AI 測 ， AI 計 ， AO 造 ，的分析。數(shù)據(jù)點的獲得 —— 三維激光掃描過程中的測量誤差 AI 測 為： 。在進行逆向建模時的誤差 AI 計 為： 。在制造階段，逆向工程依據(jù) 重構(gòu)參數(shù)制造產(chǎn)品，產(chǎn)生制造誤差 AO 造 ： 掃描時不可能沒有誤差，在進行點數(shù)據(jù)處理時進行點數(shù)據(jù)的過濾，也會對精度產(chǎn)生陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 35 頁 共 39 頁 影響。進行曲面重構(gòu)時使用的是放樣的方法，雖然可以獲得很好的曲面質(zhì)量，但是增大了曲面和點云之間的誤差。在曲面重構(gòu)后進行曲面縫合，誤差也是不可避免的。獲得了實體模型后，在進行快速制造過程中，還有一定的制造誤差。 本章小結(jié) 本章是本次畢業(yè)設(shè)計的核心，此次選擇了烏龜做為典型模型，具有一定的代表性，在日常生活中最常見的也就是這類用品。在點云處理階段應(yīng)該耐心的做好降噪、去除界外值等 工作，小平面特征階段應(yīng)該努力將產(chǎn)品的表面處理的盡量光滑平順，在重新造型階段應(yīng)該注意面與面的銜接處理，否則將會給后續(xù)的實體化過程帶來不必要的工作。最后，簡要介紹了本次的快速制造。由于現(xiàn)有條件限制，本次畢業(yè)設(shè)計無法進行快速原型制造。 本次對烏龜曲面的外形重新建模設(shè)計，采用了逆向工程和快速制造技術(shù)。系統(tǒng)的闡述了如何進行逆向設(shè)計。在小平面特征模塊中，主要涉及逆向工程關(guān)鍵技術(shù)中的數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括去噪、精簡等操作。小平面特征不是曲面模型，要進行曲面重構(gòu)，需以小平面特征為基礎(chǔ)，創(chuàng)建曲線并完成曲面造型。在重新造 型模塊中，常用命令和工具的靈活應(yīng)用具有一定難度，需要反復(fù)練習(xí)才能掌握。由于初次接觸，經(jīng)驗不足，而且本次設(shè)計不是以精度還原為目標(biāo)，因此設(shè)計得到的模型和原來模型有比較大的誤差。但是實際上還是可以達到更高的精度。 經(jīng)過一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計，我覺得自己學(xué)到了不少東西。大學(xué)四年的時間大多都是在學(xué)習(xí)機械設(shè)計制造的基礎(chǔ)知識，并未真正地去應(yīng)用和實踐。由于平時的學(xué)習(xí)教學(xué)安排與課外學(xué)習(xí)，我已經(jīng)進行過一些設(shè)計工作。但是經(jīng)過這次全面的，完整的畢業(yè)設(shè)計，我接觸到了更多平時沒有接觸到的理論和操作知識，發(fā)現(xiàn)了自己很多不足之處。我還體會到陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 36 頁 共 39 頁 了 所學(xué)理論知識的重要性：知識掌握得越多，設(shè)計得就更全面、更順利。 在畢設(shè)過程中，學(xué)會了怎樣查閱資料和利用工具書。平時課堂上所學(xué)習(xí)的知識大多比較理論化，作為工科的學(xué)生，由于專業(yè)特點自己更要積極查閱前輩的經(jīng)驗資料與數(shù)據(jù)。一個人不可能什么都會過，什么都懂。因此，當(dāng)在設(shè)計過程中需要用一些不曾涉及過的東西時，就要去有針對性地查找資料，把前人探索出了的知識要點加以吸收利用，以提高自己的實際應(yīng)用能力，而且還能增長自己見識，補充更有現(xiàn)實性的專業(yè)知識。 總之，采用逆向工程技術(shù)完成復(fù)雜曲面的模型重建能夠提高設(shè)計精度，獲得較高的模 型質(zhì)量，縮短設(shè)計和制造周期，使產(chǎn)品能夠快速進入市場提高企業(yè)的競爭力。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 37 頁 共 39 頁 致 謝 在論文完成之際，我衷心地感謝我的導(dǎo)師王燕燕對我的指導(dǎo)，畢業(yè)設(shè)計中的許多思想和方法得益于指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和啟發(fā)，從設(shè)計選題到論文寫作都傾注了指導(dǎo)老師的巨大心血。本設(shè)計能順利的完成也歸功于四年來各科老師的認真負責(zé)，使我們能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)。在此我對他們表示最崇高的敬意和最誠摯的謝意 ! 最后，向四年來關(guān)心和培養(yǎng)我的全院老師表示由衷的感謝！向四年來朝夕相處的同學(xué)表示最美好的祝愿！ 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 38 頁 共 39 頁 參考文獻 [1]劉曉 宇， .逆向工程設(shè)計完全解析 [M].北京：中國鐵道出版社， 20xx. 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