复杂曲面零件的RE/RP/RT集成技术研究

【摘要】： 反求工程与快速原型、快速模具技术相结合将从根本上改变传统产品在研发期的产品设计和制造模式,使快速响应市场需求的产品开发成为现实,它能解决大量传统加工方法难以解决甚至不能解决的问题,使产品零件制造在提高质量、缩短研发周期、节约开发费用、提高制造柔性等方面取得了明显的效果。 本论文以水龙头、喷头快速开发作为应用对象,深入探讨了以反求工程(RE)快速原型(RP)和快速模具制造集成技术为核心的复杂曲面产品快速开发模式,在分析和比较了各种测量方法以及测量方法的选择以后,详细研究了反求工程数据获取及预处理方法,通过对水龙头扫描数据的获取及预处理,从中摸索出数据预处理的一般操作流程。 此外,对曲面重构的基本原理和方法进行了研究,将精度分析、光顺性等评价应用到曲面重构过程中,应用Surfacer和Pro/E软件平台构建符合要求的曲面和CAD实体模型。 论文根据各种快速原型工艺的特点,从材料、精度、速度、模型特性等方面讨论了RP/M技术对复杂曲面产品的适应性。对快速原型制造技术的主要方法及加工过程的数据转换、模型的分层处理、扫描路径生成,STL文件信息处理,快速成型件表面工程技术及成型精度进行了详细地论述。 最后,论文对基于反求工程和快速原型技术的快速硅胶制模作了理论和实践的研究,并将硅胶模技术应用于喷头花洒模具的快速制造中,构建了复杂曲面类零件基于RE/RP/RT系统集成技术的快速开发新模型。 本论文的研究成果完成了从复杂曲面零件模型的三维表面测量到CAD模型重构到快速原型制造到快速硅胶模制造全过程的开发研究。对基于反求工程和快速原型技术的快速模具制造技术具有一定的参考价值,为快速制模技术的发展,以及在实际生产中的应用提供了新的途径,具有较高的经济效益和应用价值。而且通过反求工程和快速原型快速模具技术相结合应用,反过来也促进了各种先进制造技术的进一步发展,拓宽了它们在生产实践中的应用领域。