反求工程中几何建模技术的研究

【摘要】： 反求工程是制造业中消化吸收先进技术、缩短产品再设计与制造的重要支撑技术，是先进制造技术的核心技术之一。“点云”数据的预处理和曲面重建技术是反求工程的关键技术，是产品CAD模型建立的前提。 本文介绍了反求工程的应用领域，讨论了坐标点的测量技术及各种测量方法的特点与适用范围，阐述了反求工程中曲面重建技术，分析了曲面重建中存在的主要问题，提出了离散“点云”的预处理算法及利用CAD造型软件进行曲面造型的方法，并开发了“点云”数据优化处理程序。 本文的主要研究工作与结论如下： 1．离散“点云”排序方法的研究，通过排序建立了离散点之间的拓扑关系。 2．简化“点云”数据算法的研究，提出了按指定数据集点的个数、按数据集点的密度阈值和按B样条曲线插值型值点处曲率变化是否均匀简化“点云”数据的三种算法。 3．利用Visual C++编程开发了“点云”数据优化处理程序，为精确建模和提高建模效率提供了理想信息。 4．利用UG二次开发工具——UG/Open API，实现了数据优化处理模块与UG造型软件的集成。 5．利用UG造型软件对优化处理的数据进行曲面重建，进而建立实体模型，并以STL文件格式输出，为快速原型制造提供了输入数据。 6．以汽车发动机增压器的叶轮为例，进行了反求应用研究，收到了较好的应用效果。