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逆向工程关键技术的研究

李小伟  
【摘要】: 逆向工程技术能够降低成本、缩短交货时间、提高产品质量,提高企业在市场中的竞争力,在产品开发中具有重要的作用。本文对逆向工程中的关键技术进行了深入的研究和探讨。 本文主要研究了逆向工程技术的三个关键环节:数据采集、数据处理和曲面重构。依据样件模型的外形特征,总结归纳了规划测量路径的策略,在对各种测量方法研究、对比和分析的基础上提出了数据采集方法选择的原则;结合实例研究了数据重定位、噪声去除、数据精简、数据光顺和数据分割五种数据处理技术,探讨了不同形状点云数据应采取的具体处理方法,提出了点云数据处理的原则;通过对比分析Bezier曲线曲面、B-Spline曲线曲面、NURBS曲线曲面三种曲面的数学模型,得出NURBS曲线曲面具有诸多优点,已成为当前曲线曲面模型的主流,本文以NURBS曲线曲面为数学模型,探讨了曲面重构的具体方法和步骤,并对曲线、曲面的构建进行了详尽的讨论,研究了曲线曲面光顺的准则、光顺的手段、以及检查曲线曲面光顺的方法,提出了基于能量法的截面曲线光顺算法,并对曲面中常见的曲面片增厚问题、镜像问题和误差控制问题给出了解决方案;在CATIA软件平台下,用摩托车装饰板验证了逆向工程技术三个关键环节的主要技术和算法。 通过实例证明,合理的规划路径、恰当的选择数据采集方法和数据处理方法能够构建高品质的曲面,而且能量光顺算法也能够提高曲面的光顺程度。该论文的研究工作丰富了工业产品造型设计的理论和方法,将促进逆向工程在工业设计中的应用和推广。


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