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《浙江大学》 2005年
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基于点的几何模型及其CAD/CAM应用研究

陈建良  
【摘要】:CAD/CAM技术的发展,大大加速了产品的设计制造进程,是提升制造业竞争力的根本方式。几何模型是CAD/CAM应用的核心和基础,线框模型、曲面模型和实体模型作为CAD/CAM系统中的常规模型,得到了成熟而广泛的应用,满足了大量产品的应用需求。但仍存在一些具有复杂外形的产品,在应用CAD/CAM技术进行具体的产品设计制造时,很难用常规的几何模型表示,或是即使能用常规几何模型表示,也难以进行后续的设计修改和数控编程操作。 随着测量技术的发展,高效高精度地获取物体表面数据成为可能,物体表面点集成为逆向工程应用的前提,点作为描述几何的基本体素,是曲线曲面表达和应用的基础,同时,由点集表示物体几何在计算机图形学领域兴起了研究热潮并得到日益广泛的应用。基于点的几何模型,简称点模型,以物体表面数据点集表示产品几何,并通过对点集的直接操作实现CAD/CAM功能,有常规几何模型所没有的特性,可以应用于CAD/CAM,完成某些产品的高效设计制造。 鞋楦是制鞋的模具,传统的鞋楦生产方式严重制约了我国鞋业的发展,将CAD/CAM技术引入鞋楦的设计与制造,是变革我国制楦业的根本方式。如何有效的表示鞋楦几何,并在此基础上开发适用的设计修改和数控编程功能,是实现鞋楦CAD/CAM的关键。 本文从CAD/CAM应用角度,以基于点的几何模型作为研究对象,对其相关理论、技术与应用进行了系统研究,并在以下方面取得了创新性成果: 1.根据当前CAD/CAM技术和数据测量技术的发展现状和趋势,结合基于点的几何模型在计算机图形学中的研究与应用,首次提出了应用于CAD/CAM的基于点的几何模型。给出了基于点的几何模型的定义及其CAD/CAM应用流程,分析了模型初始数据的获取方式,研究了模型精度的评价方法,根据点模型的结构特征和后续应用特点,将点模型分为非规则化点模型和规则化点模型,分别研究了模型固有的数据结构、几何属性的计算和点的插入与精简等方法。 2.给出了适用于点模型的平移、旋转、比例、等距等几何变换操作;通过变形区域和变形函数思想,实现了点模型的局部修改功能;通过生成点模型八叉树,进而进行空单元模型内外部区分和边界单元模型内外部计算,实现点模型的CSG功能;通过设置过渡区域实现点模型的组合设计。这些CAD方法是点模型应用于CAD/CAM的必要基础。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TS943

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘万辉;液压集成块CAD/CAM集成系统理论与开发技术研究[D];大连理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 陶峰;锥双螺杆专用CAM系统的研发与设计[D];沈阳工业大学;2011年
2 齐继宝;数控异形玻璃磨边加工中心CAD/CAM系统开发[D];浙江大学;2007年
3 柳颖;基于Petri网的炼油过程建模与仿真[D];广东工业大学;2008年
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5 黄斌达;复杂曲面零件的逆向建模、数控加工及仿真的研究[D];南昌航空大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 梁桥康;特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用[D];中国科学技术大学;2010年
3 张丽哲;经编针织物的计算机三维仿真[D];江南大学;2010年
4 周联;曲线曲面造型中的三类几何逼近[D];浙江大学;2010年
5 蔡华辉;螺线和正交多项式在CAGD中的应用[D];浙江大学;2009年
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9 耿玉磊;基于系列模板耦合的三维服装款式创意设计方法研究[D];浙江大学;2010年
10 沈洪垚;自适应NURBS曲线插补关键技术及实现研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 师晶;一类三次代数曲线的插值和逼近[D];南昌航空大学;2010年
2 白廷义;基于激光扫描数据的隧道曲面重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
3 李平;基于逆向工程的液压元件设计、检测方法的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 张辉;随机样条函数研究[D];辽宁师范大学;2010年
5 毛晓捷;面向鞋楦自由曲面工件的柔性夹具设计方法研究与应用[D];浙江理工大学;2010年
6 木觉敏;压力舒适无缝内衣尺寸规格的研究[D];浙江理工大学;2010年
7 李静芳;参数曲线曲面在服装CAD中的造型研究[D];浙江理工大学;2010年
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9 石尖锋;数字服装边界提取与编辑研究[D];浙江理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 匡小兰;欧新良;倪问尹;;散乱点云数据区域分割综述[J];长沙大学学报;2010年05期
2 唐笑;刘壮;曲宁松;;基于Open CASCADE平台开发电火花线切割加工仿真系统[J];电加工与模具;2008年S1期
3 翟金刚,冯恩民,李振民,尹洪超;带性能约束布局问题的不干涉遗传算法[J];大连理工大学学报;1999年03期
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9 骆轶姝,秦鹏飞,何援军;CAD软件接口技术及实现[J];工程图学学报;2000年02期
10 邹树国,许鹤峰,陈卫东;通用后置处理中生成固定循环加工指令[J];工程图学学报;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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10 何伟;曲面数控加工仿真多层次细节建模与应用[D];华中科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李新;逆向工程模型重构及工程应用若干问题的研究[D];南昌航空大学;2010年
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3 曾伟梁;计算机数控玻璃刻花加工中心CAD/CAM系统研究[D];浙江大学;2003年
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5 赵航;VRMT-4数控加工仿真系统的关键技术研究与开发[D];河海大学;2004年
6 林湧涛;切削用量优选专家系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
7 宋俊全;锥形双螺杆三维实体造型的开发研究[D];北京化工大学;2003年
8 秦旭;基于Web的数控铣削仿真系统的研究和实现[D];南京航空航天大学;2005年
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【二级引证文献】
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2 江进国;李克飞;闫进旺;;液压集成块的三维可视化设计[J];煤矿机械;2011年11期
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 张倩;基于PLM的弹箭制造系统功能集成技术的研究[D];沈阳理工大学;2010年
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5 张亮;面向XKAV系列机床的五轴加工及仿真技术研究[D];天津大学;2012年
6 丁成杰;基于Petri网的原油处理短期生产计划可调度性分析[D];广东工业大学;2012年
7 陈利敏;基于模拟退火遗传算法的无线mesh网络路由放置问题研究[D];湖南师范大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李剑;基于激光测量的自由曲面数字制造基础技术研究[D];浙江大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 季劲松;逆向工程中三坐标测量数据处理的研究及系统开发[D];浙江大学;2002年
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 施光辉;林高飞;;智能CAD技术综述[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
6 黄宇婷;张小亮;黄宇;;机械课程设计的改革[A];2007无锡职教教师论坛论文集[C];2007年
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1 记者 李学华;国际计算机辅助设计与机器人会议召开[N];科技日报;2010年
2 苏寿堂;预算平衡点模型[N];中国财经报;2001年
3 大连机床集团信息中心主任 伊继滨;信息化带动企业全面升级[N];中国电子报;2009年
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8 本报记者 叶昌元;将智慧集成 让行业共享[N];中国建设报;2009年
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1 陈建良;基于点的几何模型及其CAD/CAM应用研究[D];浙江大学;2005年
2 安鲁陵;基于ACIS 几何平台的CAD/CAM软件开发关键技术研究[D];南京航空航天大学;2001年
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5 胡远彪;钻探工程计算机辅助设计系统的研究与开发[D];中国地质大学(北京);2006年
6 黄孝章;编组站计算机辅助设计理论研究及系统实现[D];北方交通大学;1998年
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8 吴江;应用激光快速成形技术制作全口义齿钛基托的实验研究[D];第四军医大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 邢雅周;控制系统仿真软件的设计与开发[D];河北农业大学;2005年
5 李石科;基于GIS的道路选线及城市交通路网评价研究[D];重庆大学;2005年
6 骆顺心;空间网格结构设计软件的研究与开发[D];武汉大学;2004年
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