一、逆向工程中三坐标测量数据处理的研究及系统开发(论文文献综述)
王洋洋[1](2020)在《基于逆向工程的油套管特殊螺纹参数三坐标检测方法》文中研究表明为了获取油套管特殊螺纹的精确几何参数,以便根据产品实物来建立油套管接头计算机三维模型,进而在接头强度失效分析中进行计算机有限元力学模拟计算,或者在逆向工程中进行产品的优化设计,对油套管特殊螺纹参数的检测方法进行了研究。本文通过分析油套管接头结构建立了测量空间坐标系,根据螺纹结构规划了测点路线和测点数目,利用三坐标测量机获取螺纹表面测点数据。借鉴逆向工程中“由点到线”的思路,利用一条测点路线的数据点,结合直线间距离算法、直线拟合算法和直线方程算法等方法得到了螺纹各个参数的检测方法,并利用MATLAB软件实现了交点计算和直线拟合计算的计算机编程,从而得到了一种油套管特殊螺纹参数的检测方法。以一种油套管特殊螺纹接头为例进行了螺纹参数的检测试验,对本文方法的检测值和实际值进行了对比,结果证实本文方法本文检测方法误差小、精度高、检测过程便捷且具有实用性。结合所有测点路线的数据点和逆向工程技术,通过UG软件进行了螺纹的逆向建模。对三维模型进行参数检测,结果证实该模型精度高,同时证实了本文测点路线规划和测点数目设计合理且适用于偏梯形螺纹。本文的检测方法可以得到螺纹参数的具体值,进而可以根据实际情况进行螺纹的三维建模和优化设计,从而增强油套管接头的连接强度和适用性。同时,可以吸收先进技术,完善已有的螺纹结构,从而对于提高油套管接头性能具有一定的理论意义。
张敏[2](2018)在《基于逆向工程的卡扣曲面重建方法研究》文中指出逆向工程技术作为全新的计算机辅助设计方法,在现代制造业中得到了广泛的应用,尤其在新产品设计及量测领域,如何在设计阶段基于逆向工程提高产品的精度对复杂曲面设计具有重要意义。本文针对曲面逆向工程设计方案进行研究,包括曲线曲面重构技术和点云数据处理技术,应用Imageware软件对卡扣进行建模和误差分析。具体包含以下内容:1、通过对逆向工程技术的硬软件实施条件及应用领域分析,阐述了国内外专家学者的研究成果并进行讨论,分析了研究内容的优缺点,明确了逆向工程技术的应用方向,为后续研究奠定了基础。2、通过对目前常用的逆向工程测量类别进行分析和研究。首先根据要研究的内容和技术条件,选用了移动桥式三坐标量测系统;其次根据产品零件的形状及设定的精度要求,构建了零件的测量坐标系和扫描边界、路径。最后按照指定的格式输出数据。3、研究了复杂曲面的重构算法即零件搭建方法,在对常用NURBS曲线曲面构建方法研究的基础上,采用基于等数弧长均分的重构方法,完成曲线曲面的重构。并在分析了传统曲面重构方法优缺点的基础上,提出一种借助曲线和点云相结合的曲面重构方法,通过安全帽的曲面重构验证了该方法的有效性。4、基于Imageware软件完成卡扣曲面的重建及误差分析。首先对三坐标量测系统扫描采集的曲面点云数据进行降噪处理;其次采用角度剔除算法对数据进行分割和精简,建立合适的卡扣曲线,并在曲线的基础上完成卡扣曲面重构;最后对曲面模型进行误差检验和装配检测,重建后的卡扣曲面误差小于要求的0.2mm,符合曲面光顺性要求且和对手件装配良好。实践结果证明,该方法可以大大提高曲面重构的效率和精度。
曹江林[3](2014)在《基于多传感器测量的CAD逆向建模技术研究》文中研究指明随着制造业以及计算机科学的高速发展,逆向工程技术受到了学术界和工业界越来越多的重视,将持续作为CAD/CAM领域的研究热点。逆向工程就是根据已有的产品实物、样件或原型,生成产品的三维数字化模型,然后在数字模型的基础上进行生产加工或者二次开发,实现创新。逆向工程技术可以缩短产品的开发周期,提高生产能力,产品质量和企业的市场竞争力,增加企业的经济效益。逆向工程由数据测量、数据预处理与曲面重建三部分组成,数据测量通常分为接触式测量和非接触式测量,随着科学技术的发展,单纯的测量技术已经不能满足实际需求,于是出现了多传感器组合测量。现有的逆向建模方法主要还是针对同密度、同精度的同类测量数据的,为了满足现代数字化系统对逆向工程模型重建方法提出的新要求,本文研究了基于多传感器测量的CAD逆向建模技术研究。首先介绍了逆向工程中两种主要的测量方法:接触式测量和非接触式测量,从它们测量的原理出发分析了两种测量方法的优势以及不足。对CAD模型重建的基本理论进行了综述,详细地介绍了常用的三种建模方法:基于曲线的模型重建;基于多边形网格的模型重建;基于特征的模型重建。结合两种数据测量方式的优点以及缺点,针对自由曲面,首先用非接触式测量方法获取自由曲面的初始CAD模型,然后用三坐标测量机测量少量高精度的点,利用基于能量优化法完成初始模型的点约束变形,或用三坐标测量机测量曲面的截面线,完成初始模型的线约束变形,实现两种测量数据的数据融合。通过具体的实例验证了数据融合的可行性以及有效性。针对存在光学扫描盲区(如深孔)的样件,提出了基于特征的数据对齐方法。用激光扫描获得样件的表面数据,三坐标测量机获得光学扫描盲区的数据,用基于特征的数据对齐方法实现两组测量数据的对齐,最后实现多传感器测量数据的逆向建模。
杜岩[4](2014)在《基于进口采棉机主要零部件逆向工程和模态分析研究》文中研究表明在知识经济主导的21世纪,制造业面临新的环境和挑战。在这种新的环境下,逆向工程依靠的固有优势迅速发展成为产品设计和开发的重要手段,受到各国、各领域的普遍重视。逆向工程是对已有产品吸收、消化、创新的有效手段,不仅能够实现与世界技术水平同步还提高了研发效率。逆向工程的应用是一个从产品到产品的过程,即分析先进产品,利用逆向工程方法来实现新产品的研发和生产。逆向工程实现的重要步骤就是对目标实物的三维模型重建,然后在此基础上对结构、材质、工艺进行优化创新。本文以采棉机凸轮盘为主要研究对象,在理论分析的基础上探讨了如何高效、准确的进行数字化测量、数据预处理和三维模型重建三个关键步骤。利用三坐标测量仪进行数字化测量,利用Imageware逆向软件处理点云数据并创建所描述的轮廓曲线,利用UG建模软件实现凸轮盘的三维建模,最后利用ansys分析软件对逆向重建模型进行模态分析,实现了逆向工程在理论上的应用。本文首先阐述逆向工程的概念,分析了逆向工程中三坐标测量技术与原理,以及凸轮盘成型的原理。其次探讨了在实现数字化测量、数据预处理和三维模型重建三个技术过程在处理中出现的方法和问题,详细阐明了将Imageware软件和UG软件相结合使用的逆向工程处理方法,最终得到有效的实体模型。然后对凸轮盘进行模态分析,讨论了其固有频率和振型的关系,得出在实际使用过程中具有安全性的结论。最后回归逆向工程的目的,即制造出优异的产品。针对现实生产中的质量缺陷进行了探索研究,最终优化了铸造工艺,有助于得到质量优异的凸轮盘产品。
李雪[5](2012)在《基于柔性三坐标测量机的大尺寸零件测量技术研究》文中指出在现代制造工业中,大量程、高精度、机动灵活的大尺寸测量技术得到了越来越广泛的应用,如在航空、航天、电子、汽车、造船、通讯、核工业、水利水电、武器装备等行业和领域中的生产和工程中,都需要精密的大尺寸测量手段和仪器。在机械工业中,为了更好地体现产品外形以及实现创新,需要将产品的实物信息通过一定的途径转化为CAD模型,这就应用到了逆向工程技术。本文使用柔性三坐标测量机和蛙跳球,建立了大尺寸零件测量系统。通过运用柔性三坐标测量原理、蛙跳式坐标转换原理和计算机实时控制与处理技术,实现对超出柔性三坐标测量机测量范围的大尺寸零件的测量。并将由柔性三坐标测量机测得的零件点云数据导入到逆向工程软件Imageware中,对零件点云进行三维模型重构,恢复其形貌特征。论文的主要工作有:分析了柔性三坐标测量系统的结构,阐述了D-H矩阵法的基本原理,研究系统理想数学模型的建立方法。分析影响系统精度的误差源,研究建立系统的误差数学模型的方法。阐述了蛙跳坐标变换原理及方法,建立蛙跳数学模型,推导蛙跳后新坐标系相对于原坐标系的坐标转换公式,以及n次蛙跳后的一般坐标转换公式。研究蛙跳数学模型中平移向量和旋转矩阵的计算方法,并对旋转矩阵的精度进行分析。阐述了逆向工程技术的基本含义、应用领域及发展趋势,介绍了一种逆向工程软件Imageware,采用点—线—面的方法,对用三坐标测量机测得的点云数据进行数据对齐、曲线重建和曲面重建。
陈丽[6](2011)在《逆向工程关键技术的研究与应用》文中进行了进一步梳理作为新产品开发和消化、吸收先进制造技术的重要手段,逆向工程通过重构产品零件的CAD模型,可对原型修改和再设计,为产品的再设计以及创新设计提供了数字原型。通过逆向工程,在消化、吸收先进技术的基础上,建立和掌握自己的产品开发设计技术,进行产品的创新设计,这是提升我国制造业的必由之路。本文对逆向工程过程中的关键技术——实物表面数据获取技术(实物原型数字化技术)、数据处理技术和产品建模技术(CAD模型重建技术)进行研究,首先对接触式、非接触式实物数据获取方法及相应的测量设备进行分析比较,得出不同测量对象和测量需要应该采用不同的测量方法和设备。以德国ATOS测量设备为数据采集手段,扫描并获取某汽车后视镜壳点云数据,用配套系统与Imageware对测量的后视镜壳点云数据进行预处理。实际操作中,分析比较了相关参数的不同设置对点云数据精度的影响。本文对点云数据对齐原理及三基准点的对齐原理进行了论述,分析比较各种对齐方式所产生的误差,得出根据客户对产品位置精度要求的不同,应采用不同的点云数据对齐方法;研究点云数据处理方法——数据平滑和数据精简,研究三种不同滤波方法进行点云数据平滑,比较几种点云数据精简表示方法并确定采用数据点的多视点对齐法对点云数据进理;研究由预处理后的点云到曲线、曲面的重构方法及过程及误差分析。本文还介绍了几种常用的逆向工程的专用软件及通用软件及对这些软件的选择方法和要求,重点介绍了Imageware软件的组成部分和处理流程,以Imageware软件为工具,对鼠标的数据采集和曲面重构的过程进行了完整的操作。通过鼠标逆向造型实例,进一步说明逆向工程技术在实际工程应用中的作用。
薛莹[7](2010)在《基于闭环理论的自由曲面CMM测量和建模的研究》文中研究说明随着现代测试技术及计算机技术的发展,实物逆向工程已成为CAD/CAM领域的一个研究热点。它被广泛应用于航空航天、汽车、生物医学和消费产品行业来促进现有产品的设计、分析和制造。数据获取和曲面重构是实物逆向工程的两个关键步骤,数据获取通常先于曲面重构,而且曲面重构是离线进行的。这种有序和单独的数据获取及离线曲面重构基本上形成一个开环过程。由于在曲面重构和测量过程中没有及时的反馈,这种开环过程可能导致无效测量,也可能导致因潜在数据丢失和获得点云的离群而产生重构曲面质量较差。本文在对三坐标测量机进行深入研究的基础上,针对目前自动测量大多采用等间距采样,而不能根据曲面曲率变化自适应安排测量点的问题,提出了基于五次Bezier曲线的曲率连续自适应测量方法,并用LK-DMIS编程实现了该方法的实际测量,使得测量点的分布能随曲率的变化而变化,尽量做到每个测量点都是特征点,降低测量信息的冗余度,便于后续测量数据处理及其曲面重构。通过与圆弧插值法和多项式预测法等已有自适应测量方法的测量结果比较,以及与三次、四次Bezier自适应测量方法的测量结果比较,最终证明了基于五次Bezier曲线的曲率连续自适应测量方法的有效性和精确性。针对不同的型值点分布情况,分别比较了准均匀和非均匀B样条曲面的重构结果,发现对于非均匀型值点,应用非均匀B样条曲面重构的方式进行重构可得到较好的效果,如果应用准均匀B样条曲面进行重构,可能会影响重构效果。基于本文所研究的曲面重构数据呈非均匀分布,提出了非均匀B样条曲面重构方法,并用Visual C++结合OpenGL实现了该方法的软件模块设计。通过对几个自由曲面的实际曲面重构,验证了该曲面重构方法的有效性、精确性和快速性。本文结合自适应测量方法和非均匀B样条曲面重构方法,提出建立一个测量-建模闭环系统。该系统采用CMM自适应测量方法实现对自由曲面的快速而有效地测量,得到初始曲面数据。而后利用测量-建模软件系统自动生成初始的非均匀B样条曲面,并在曲面上自动获取一定数量的检测点,并生成符合DMIS规范的CMM自动检测程序,执行CMM自动检测。CMM每测量一次,都会产生一批新的精确数据,将这些数据反馈给软件系统进行曲面模型的修正,直至满足精度要求。本文利用该闭环系统对大量的具有自由曲面特征的零件进行了实际操作实验。从实验结果来看,该闭环系统很好地解决了测量和建模过程无反馈的问题,极大地缩短了整个逆向工程的时间,提高了重构模型的质量,为逆向工程的研究开辟了一条新途径。
孙科[8](2009)在《机械零件测绘建模自动化系统研究》文中提出三坐标测量机是逆向工程中主要的数字化设备之一。本论文以三坐标测绘建模系统为研究对象,研究如何从实物上准确高效地采集三维实体表面数据,进而生成三维数字模型。通过分析三坐标测量机结构特点,为实现对零件表面的完整测量,在三直角坐标平动的基础上,在工作台面上为三坐标测量机增加一旋转工作轴,使被测工件绕此轴旋转。通过对测量路径的规划,获得被测物体的环形截面轮廓数据点。由有序测量点重建截面曲线,再从有序截面曲线重建曲面三角网格模型,实现零件的测绘建模。文中研究了提高反求建模精度的方法。采用两次细化测量点的策略,首先沿测量线进行测量点的插值细化,然后在截面曲线之间再次进行插值细化。在此基础上,利用插值求导的方法求出整个被测表面上各细化点横向和纵向切矢量,然后对切矢量叉积求得各细化点的法矢量,再进行测头半径补偿计算以获得被测物体的实际数据点,从而建立更为精确的模型。
程芳[9](2008)在《反求工程在摩托车车身设计中的关键技术及应用研究》文中研究说明目前我国摩托车产业发展迅猛,在其产品设计中,由于摩托车车身具有复杂自由曲面的特点,用传统的正向设计方法难以进行造型设计,因此,反求工程技术应运而生。这种基于原型或实物的反求设计技术能够提高设计精度,极大地缩短产品的开发周期,因而在设计和制造领域具有广阔的应用前景。因此,进行反求工程在摩托车车身设计中的关键技术及应用研究就有着重要的理论意义和应用价值。论文以摩托车制造业为背景,以实现反求工程理论在产品开发中的实际应用为目标,对反求工程理论中原型对象表面数字化、点云数据预处理和自由曲面重构等关键技术进行了深入的研究,并在反求软件Surfacer10.6和正向三维软件UG NX2.0的设计平台下,完成了摩托车车身相关零部件以及整车虚拟装配的三维数据模型。论文共包含六章,主要内容如下:第一章:介绍了反求工程的概念与应用领域,着重阐述了基于反求工程技术的产品快速开发;分析了反求工程技术的研究现状与发展趋势,提出了基于反求工程的摩托车车身开发技术路线。第二章:研究了原型对象表面数字化的实现方法,重点分析了反求工程中的数据采集规划方案以及点云数据的读取与分层,并采集了摩托车车身覆盖件完整点云数据。第三章:研究了点云数据预处理中的:多视数据的对齐、噪声点的剔除及数据平滑处理、数据精简、数据分割等几个主要环节,并对摩托车挡风罩的原始点云数据进行了多视数据对齐处理。第四章:研究了自由曲面重构的相关技术,包括: NURBS曲线曲面的数学模型,以及曲线曲面的光顺方法,和反求工程中曲面的两种重构方法,最后给出了反求工程中的误差模型并进行了分析。第五章:分析了基于反求设计的摩托车车身开发技术流程,提出了基于装配的数据采集方案以及面向装配的曲面造型技术,并给出了整车车身虚拟装配的最终三维数据模型。第六章:全文总结和展望
郭勤静[10](2008)在《逆向工程关键技术研究及误差因素分析》文中研究说明作为新产品开发和消化、吸收先进制造技术的重要手段,逆向工程通过重构产品零件的CAD模型,可对原型修改和再设计,为产品的再设计以及创新设计提供了数字原型。通过逆向工程,在消化、吸收先进技术的基础上,建立和掌握自己的产品开发设计技术,进行产品的创新设计,这是提升我国制造业的必由之路。本文对逆向工程关键技术--实物表面数据获取技术(实物原型数字化技术)和产品建模技术(CAD模型重建技术)进行研究和相关误差因素分析。首先对接触式、非接触式实物数据获取方法及相应的测量设备进行分析比较,得出不同的测量对象和测量需要应该采用不同的测量方法和设备。以德国ATOS非接触光学测量设备为数据采集手段,扫描并获取某汽车后视镜壳点云数据,用ATOS设备配套系统与Imageware 12对测量的后视镜壳点云数据进行预处理,采用均匀网格法较好地精简点云数据。实际操作中,分析比较了相关参数的不同设置对点云数据精度的影响。本文对点云数据对齐原理及三基准点的对齐原理进行了论述,分析比较不同对齐方法,通过实际应用对比各种对齐方式所产生的误差,得出根据客户对产品表面位置精度要求的不同,应采用不同的点云数据对齐方法;研究点云数据处理方法--数据平滑和数据精简,研究三种不同滤波方法进行点云数据平滑,比较几种点云数据精简表示方法并确定采用数据点的均匀网格法对点云数据进行精简处理:研究由预处理后的点云到曲线、曲面的重构过程及误差模型分析、曲面品质分析。采用数学上B样条曲线逼近法以及放样法来重构曲面,分片拟合后将多个曲面片拼接;利用专业逆向软件UG/Imageware实现点云数据的曲线、曲面重构及曲线曲面与原始点云误差对比,分析在逆向过程中的误差来源,结合曲面品质评价指标,提出用曲面光顺品质的三种评价方法--反射线法、高光线法、等照度法对曲面造型的效果进行评价,并提出精度控制要考虑工作效率、技术能力、创新设计的影响因素。研究逆向工程的误差模型,最终得出对曲面变化相对比较平缓的点云采取放样法重构,调整控制得出总体误差在0.5mm之内,可以满足造型要求。考虑精度调整需要兼顾与工作效率的平衡关系、制造的技术能力及对创新设计的影响,结合云内动力股份有限公司工程实例,进一步说明逆向工程关键技术实际应用情况。
二、逆向工程中三坐标测量数据处理的研究及系统开发(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、逆向工程中三坐标测量数据处理的研究及系统开发(论文提纲范文)
(1)基于逆向工程的油套管特殊螺纹参数三坐标检测方法(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 油套管特殊螺纹结构特征分析 |
2.1 油套管特殊螺纹接头分析 |
2.1.1 螺纹部分 |
2.1.2 密封面 |
2.1.3 扭矩台肩 |
2.2 螺纹部分几何结构分析 |
2.3 螺纹部分几何参数分析 |
2.3.1 研究参数种类 |
2.3.2 研究参数定义 |
2.4 本章小结 |
第三章 螺纹表面测点数据分析 |
3.1 引言 |
3.2 建立空间坐标系 |
3.2.1 空间坐标系建立方法 |
3.2.2 在油套管接头上建立空间坐标系 |
3.3 螺纹参数检测的测点数据 |
3.3.1 测点路线规划 |
3.3.2 测点数目设计 |
3.4 螺纹三维重建的测点数据 |
3.4.1 螺纹三维重建 |
3.4.2 测点路线规划 |
3.4.3 测点数目设计 |
3.5 测点数据整合和测点过程 |
3.5.1 测点数据整合 |
3.5.2 测点过程 |
3.6 本章小结 |
第四章 油套管特殊螺纹参数检测方法研究 |
4.1 螺纹中径和螺距检测方法分析 |
4.1.1 检测原理 |
4.1.2 检测过程 |
4.1.3 螺纹中径 |
4.1.4 螺纹螺距 |
4.2 承载角和导向角检测方法分析 |
4.2.1 检测原理 |
4.2.2 导向角和承载角 |
4.3 螺纹大径、小径和牙型高度检测方法分析 |
4.3.1 检测原理 |
4.3.2 检测过程 |
4.3.3 螺纹大径 |
4.3.4 螺纹小径 |
4.3.5 牙型高度 |
4.4 锥度检测方法分析 |
4.4.1 检测原理 |
4.4.2 锥度 |
4.5 MATLAB计算机编程 |
4.5.1 交点计算过程编程 |
4.5.2 直线拟合计算过程编程 |
4.6 本章小结 |
第五章 油套管特殊螺纹参数三坐标检测试验 |
5.1 测点数据 |
5.2 螺纹中径和螺距检测试验 |
5.2.1 确定中径线与各个螺纹牙的交点 |
5.2.2 螺纹中径线拟合 |
5.2.3 螺纹中径检测试验 |
5.2.4 螺距检测试验 |
5.3 承载角检测试验 |
5.4 导向角检测试验 |
5.5 螺纹大径检测试验 |
5.6 螺纹小径检测试验 |
5.7 牙型高度检测试验 |
5.8 锥度检测试验 |
5.9 检测结果分析 |
5.10 本章小结 |
第六章 油套管特殊螺纹逆向工程三维建模 |
6.1 UG逆向建模介绍 |
6.2 UG逆向建模方法 |
6.2.1 建模思路 |
6.2.2 建模过程 |
6.3 螺纹表面测点数据 |
6.4 由测点数据构造螺纹牙表面直线 |
6.5 由螺纹牙表面直线数据拟合螺纹曲面 |
6.5.1 直线数据分块 |
6.5.2 拟合螺纹曲面 |
6.6 构造螺纹三维模型 |
6.6.1 曲面延伸 |
6.6.2 曲面相交 |
6.6.3 螺纹牙底面处理 |
6.6.4 曲面缝合 |
6.7 螺纹模型相关参数验证 |
6.8 本章小结 |
第七章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(2)基于逆向工程的卡扣曲面重建方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 逆向工程实施的技术条件 |
1.2.1 逆向工程的软件条件及选型 |
1.2.2 逆向工程的硬件技术条件 |
1.3 逆向工程应用领域 |
1.4 逆向技术的国内外研究现状 |
1.5 课题研究的主要研究内容及章节安排 |
1.6 本章小结 |
第2章 基于三坐标测量系统的点云数据测量 |
2.1 逆向工程测量技术概述 |
2.2 量测系统搭建 |
2.3 卡扣点云数据测量 |
2.3.1 产品零件确定 |
2.3.2 重建零件的精度设置 |
2.3.3 测头的校验 |
2.3.4 零件测量坐标系建立 |
2.3.5 确定扫描边界和扫描路线 |
2.3.6 扫描格式的输出 |
2.4 本章小结 |
第3章 复杂曲面重构算法及零件搭建方法研究 |
3.1 曲面重建算法 |
3.2 曲面搭建的方法 |
3.3 NURBS曲线和曲面 |
3.3.1 NURBS样条曲面 |
3.3.2 基于等数弧长均分的曲线重构 |
3.3.3 NURBS曲面的性质与分类 |
3.3.4 曲面片的拼接算法 |
3.4 曲面重建方法验证 |
3.4.1 基于点云数据的安全帽建模过程 |
3.4.2 基于曲线方法的安全帽曲面重构 |
3.4.3 曲面质量的评估 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于IMAGEWARE的卡扣曲面重构及误差分析 |
4.1 点云数据的降噪处理 |
4.1.1 曲面造型软件 |
4.1.2 IMAGEWARE曲面构造技术基础 |
4.2 基于IMAGEWARE软件的卡扣曲面重建 |
4.2.1 点云数据的处理 |
4.2.2 曲线的处理 |
4.2.3 曲面的处理 |
4.3 卡扣曲面的误差检验 |
4.4 生产验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
致谢 |
(3)基于多传感器测量的CAD逆向建模技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
CONTENTS |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 逆向工程技术简述 |
1.2.1 数据采集技术 |
1.2.2 数据预处理 |
1.2.3 CAD建模技术 |
1.3 多传感器组合测量研究现状 |
1.4 论文的主要研究内容 |
第二章 逆向工程中数据测量 |
2.1 数据测量方法分类 |
2.1.1 接触式测量 |
2.1.2 非接触式测量 |
2.2 实验所用设备 |
2.2.1 三坐标测量机 |
2.2.2 关节臂测量机系统 |
2.3 本章小结 |
第三章 逆向工程中CAD模型重建方法 |
3.1 逆向建模概述 |
3.2 逆向建模基础理论 |
3.2.1 NURBS曲线、曲面的定义 |
3.2.2 NURBS曲线和曲面的性质 |
3.3 模型重建方法 |
3.3.1 基于曲线的模型重建 |
3.3.2 基于多边形网格的模型重建 |
3.3.3 基于特征的模型重建 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于能量优化法的数据融合 |
4.1 能量优化法的基本原理 |
4.1.1 能量优化法的物理模型 |
4.1.2 考虑外载荷的能量模型 |
4.1.3 用外载荷调整曲线曲面的形状 |
4.2 数据融合实验验证 |
4.2.1 数据测量与数据处理 |
4.2.2 曲面变形 |
4.2.3 结果分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 基于特征对齐的多传感器数据逆向建模 |
5.1 基于特征的数据对齐 |
5.1.1 特征对齐原理 |
5.1.2 对齐工作台 |
5.2 CATIA逆向建模系统 |
5.2.1 逆向模块 |
5.2.2 逆向建模基本流程 |
5.3 逆向建模实例 |
5.3.1 数据采集 |
5.3.2 数据预处理 |
5.3.3 曲面拟合 |
5.3.4 曲面编辑 |
5.4 本章小结 |
结论和展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文 |
致谢 |
(4)基于进口采棉机主要零部件逆向工程和模态分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 本课题研究背景、目的及意义 |
1.3 逆向工程在国内外研究现状 |
1.3.1 逆向工程在国外的发展与现状 |
1.3.2 逆向工程在国内的发展与现状 |
1.4 研究内容 |
第二章 逆向工程系统 |
2.1 逆向工程定义 |
2.2 逆向工程的流程 |
2.3 逆向工程的关键技术 |
2.3.1 数字化测量技术 |
2.3.2 数据预处理 |
2.3.3 模型重建 |
2.4 逆向工程的意义 |
第三章 凸轮盘零件数字化测量的研究和实现 |
3.1 数字化测量方法 |
3.1.1 海克斯康686型三坐标测量仪 |
3.1.2 PC-DMIS测量系统 |
3.1.3 三坐标测量原理 |
3.2 凸轮数字化测量方法 |
3.2.1 凸轮廓线形成原理[49] |
3.2.2 产品分析与路线规划 |
3.3 软件选型 |
3.3.1 Imageware软件 |
3.3.2 Geomagic Studio软件 |
3.3.3 CopyCAD软件 |
3.3.4 Rapidform软件 |
3.3.5 软件选型 |
3.4 数据预处理 |
3.4.1 点数据 |
3.4.2 点数据预处理 |
3.5 误差分析 |
3.5.1 设备误差 |
3.5.2 测量误差 |
3.5.3 环境误差 |
3.5.4 人为误差 |
3.5.5 误差修正 |
3.6 本章小结 |
第四章 运用Imageware与UG进行实体重建 |
4.1 点云输入 |
4.2 曲线的生成 |
4.3 基于UG的模型重构 |
4.4 总结 |
第五章 凸轮的模态分析 |
5.1 有限元模态分析的基础知识 |
5.2 网格划分 |
5.3 计算结果与分析 |
第六章 逆向工程的应用补充 |
6.1 逆向工程在采棉机花盘零件中的应用实例 |
6.1.1 花盘的数字化测量 |
6.1.2 花盘的逆向重构 |
6.2 逆向技术在材料逆向方向上的应用 |
6.3 逆向工程在其他领域的应用 |
第七章 凸轮在生产中的质量控制 |
7.1 凸轮实际生产工艺 |
7.2 凸轮实际生产的工艺改进 |
7.3 凸轮质量控制 |
第八章 总结与展望 |
8.1 全文工作总结 |
8.2 今后工作展望 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
附录3 |
在读期间发表论文清单 |
致谢 |
(5)基于柔性三坐标测量机的大尺寸零件测量技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 大尺寸测量技术的研究现状 |
1.3 逆向工程技术概述 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第2章 柔性三坐标测量系统数学模型的建立 |
2.1 柔性三坐标测量系统机械结构 |
2.2 系统理想数学模型 |
2.2.1 建模基础 |
2.2.2 D-H 方法的基本原理 |
2.2.3 理想数学模型的建立 |
2.3 系统误差数学模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 大尺寸零件测量技术研究 |
3.1 蛙跳法简介 |
3.1.1 蛙跳数学模型的建立 |
3.1.2 平移向量和旋转矩阵的计算 |
3.1.3 旋转矩阵的精度分析 |
3.2 大尺寸零件测量实验 |
3.3 实验结果 |
3.4 误差分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 逆向工程软件恢复零件形貌特征的研究 |
4.1 逆向工程概述 |
4.1.1 逆向工程的含义 |
4.1.2 逆向工程的关键技术 |
4.1.3 逆向工程的设计步骤 |
4.1.4 逆向工程的应用领域与发展趋势 |
4.2 IMAGEWARE 软件在逆向工程中的应用 |
4.3 用 IMAGEWARE 软件恢复大尺寸零件形貌特征 |
4.3.1 数据对齐 |
4.3.2 点云的曲线创建 |
4.3.3 点云的曲面创建 |
4.4 逆向设计的误差分析 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
(6)逆向工程关键技术的研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 逆向工程定义 |
1.3 逆向工程关键技术 |
1.4 逆向工程的作用及应用 |
1.5 逆向工程的局限性 |
1.6 本课题研究的主要内容 |
2 逆向工程数据测量技术研究 |
2.1 数据获取方法及精度比较 |
2.2 接触式测量方法及设备 |
2.2.1 三坐标测量机简介 |
2.2.2 三坐标测量机的类型 |
2.2.3 三坐标测量机测头 |
2.2.4 三坐标测量机测量误差的影响因素 |
2.2.5 接触式测量的优、缺点 |
2.3 非接触测量 |
2.3.1 非接触式测量方法 |
2.3.2 非接触式测量的优缺点 |
2.3.3 ATOS光学扫描仪 |
2.4 实例测量 |
2.4.1 实测对象简介 |
2.4.2 实验过程 |
2.5 数据测量的误差影响因素及解决方法 |
2.6 本章小结 |
3 逆向工程数据预处理技术的研究 |
3.1 数据预处理技术的含义 |
3.2 数据预处的方法 |
3.2.1 数据平滑 |
3.2.2 数据插补 |
3.2.3 数据精简 |
3.2.4 多视数据对齐定位 |
3.2.5 数据对齐方法 |
3.2.6 应用实例 |
3.3 本章小结 |
4 逆向工程曲线、曲面重构技术研究 |
4.1 引言 |
4.2 NUIBS曲线和曲面理论 |
4.2.1 NUIBS曲线定义 |
4.2.2 NUIBS曲面定义 |
4.3 曲面重构 |
4.3.1 四边域曲面造型 |
4.4 曲面建模步骤与原则 |
4.5 曲面重构常见问题分析处理 |
4.6 本章小结 |
5 逆向工程软件在实际工程中的应用 |
5.1 逆向工程软件 |
5.1.1 Imageware软件 |
5.1.2 CopyCAD软件 |
5.1.3 Geomagie Studi软件 |
5.2 软件选型 |
5.3 运用Imageware进行曲面重构 |
5.3.1 Imageware包含的模块 |
5.3.2 Imageware软件的处理流程 |
5.3.3 Imageware逆向建模实例 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(7)基于闭环理论的自由曲面CMM测量和建模的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 逆向工程的应用 |
1.3 逆向工程关键技术 |
1.3.1 数据获取 |
1.3.2 数据处理 |
1.3.3 曲面重构 |
1.4 逆向工程的研究现状 |
1.4.1 CMM自适应测量研究现状 |
1.4.2 曲面重构技术研究现状 |
1.4.3 有关建立测量和建模闭环系统的研究现状 |
1.5 本文的选题意义 |
1.6 本文的主要内容 |
1.6.1 CMM自适应测量方法研究 |
1.6.2 曲面重构方法研究 |
1.6.3 检测点的确定 |
1.6.4 测量与建模的动态联系 |
1.6.5 重构模型误差分析 |
第二章 CMM测量技术研究 |
2.1 引言 |
2.2 CMM工作原理 |
2.3 CMM测量路径规划 |
2.3.1 测头和测头方向的选择 |
2.3.2 测量点的确定 |
2.3.3 触测矢量的确定 |
2.3.4 避障点的确定 |
2.4 尺寸测量接口规范(DMIS) |
2.4.1 DMIS概述 |
2.4.2 DMIS结构 |
2.4.3 DMIS语句 |
2.5 本章小结 |
第三章 CMM自适应测量方法研究 |
3.1 引言 |
3.2 已有的自适应测量 |
3.2.1 圆弧插值法 |
3.2.2 多项式预测法 |
3.3 BEZIER曲率连续自适应测量 |
3.3.1 Bezier曲线及其性质 |
3.3.2 Bezier曲率连续自适应测量 |
3.4 BEZIER曲率连续自适应测量实现 |
3.4.1 初始序列点的测量 |
3.4.2 后续待测点的测量 |
3.5 BI-ZIER曲率连续自适应测量实例比较 |
3.5.1 不同阶次Bezier自适应测量实例比较 |
3.5.2 三种自适应测量实例比较 |
3.5.3 实例比较结论 |
3.6 本章小结 |
第四章 非均匀B样条曲面重构研究 |
4.1 引言 |
4.2 非均匀B样条曲面重构 |
4.2.1 B样条曲线曲面的方程及其性质 |
4.2.2 B样条曲线曲面类型的划分 |
4.2.3 B样条曲线曲面重构对比实验 |
4.3 非均匀B样条曲面重构过程 |
4.4 非均匀B样条曲面重构方法及其实现 |
4.4.1 节点矢量的确定 |
4.4.2 非均匀B样条曲面控制点反算 |
4.4.3 非均匀B样条曲线上的点 |
4.5 非均匀B样条曲面显示 |
4.5.1 OpenGL初始设置 |
4.5.2 OpenGL的主要功能 |
4.5.3 非均匀B样条曲面显示 |
4.6 非均匀B样条曲面重构实例验证 |
4.6.1 非均匀B样条曲面重构模块操作流程 |
4.6.2 实验验证结果分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 测量-建模闭环系统的开发与应用 |
5.1 引言 |
5.2 测量-建模闭环系统的总体设计 |
5.2.1 测量-建模闭环系统设计思路 |
5.2.2 检测点的确定 |
5.2.3 精度评价 |
5.3 测量-建模闭环系统开发方法和主要模块 |
5.3.1 开发方法 |
5.3.2 主要模块 |
5.4 测量-建模闭环系统的实现 |
5.5 测量-建模闭环系统的应用 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 后续研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(8)机械零件测绘建模自动化系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 逆向工程关键技术 |
1.1.2 三坐标测量机的应用领域 |
1.1.3 三坐标测量机发展现状及趋势 |
1.2 课题的选题背景及研究意义 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 测绘建模系统 |
2.1 测绘建模系统组成 |
2.2 测绘建模工作过程 |
2.3 测绘建模软件系统 |
2.4 系统开发工具 |
第3章 三坐标机测量建模系统改进设计 |
3.1 实现表面完整测量的方法 |
3.2 转动工作台结构设计 |
3.3 回转测量的坐标转换算法 |
3.4 环形数据的网格化处理 |
3.4.1 数据三角化的基本方法 |
3.4.2 三角网格优化准则 |
3.4.3 环形有序数据点的网格处理 |
第4章 零件数字化模型建立 |
4.1 数据点的预处理 |
4.1.1 三次样条插值算法 |
4.1.2 数据点预处理流程 |
4.2 基于测量路径的表面重建 |
4.3 截面细化 |
4.4 模型数据格式 |
第5章 精度分析与半径补偿 |
5.1 模型精度分析 |
5.1.1 模型误差 |
5.1.2 模型精度评价 |
5.2 常用半径补偿方法 |
5.3 实用半径补偿算法设计 |
5.3.1 计算法矢量 |
5.3.2 半径补偿计算 |
总结与展望 |
1、主要研究结论 |
2、后续研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(9)反求工程在摩托车车身设计中的关键技术及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 基于反求工程技术的产品快速开发 |
1.1.1 产品的正向开发流程 |
1.1.2 反求工程的概念及应用领域 |
1.1.3 基于反求工程的产品快速开发 |
1.2 反求工程的研究现状与发展趋势 |
1.2.1 反求工程的研究现状 |
1.2.2 反求工程的发展趋势 |
1.3 本文研究的目的和研究内容 |
1.3.1 本文研究的目的 |
1.3.2 本文研究的主要内容 |
2 原型对象表面数字化研究 |
2.1 数据采集前的准备工作 |
2.2 数据采集设备及工作原理 |
2.2.1 三维数据测量方法分类 |
2.2.2 接触式三坐标测量机工作原理及特点 |
2.2.3 非接触式三坐标测量工作原理及特点 |
2.3 反求工程中数据采集规划 |
2.3.1 规则形状的数据采集规划 |
2.3.2 复杂自由曲面的数据采集规划 |
2.3.3 点云文件的规范化命名 |
2.4 点云数据的读取与分层 |
2.4.1 CAD/CAM 数据转换标准 |
2.4.2 点云数据读取与分层 |
2.5 摩托车车身覆盖件数据采集 |
2.6 本章小结 |
3 点云数据预处理 |
3.1 多视数据对齐 |
3.1.1 多视数据对齐的数学定义 |
3.1.2 基于三点对齐的坐标变换理论 |
3.1.3 三点定位的精度分析 |
3.2 噪声点的剔除与数据平滑 |
3.2.1 噪声点的剔除 |
3.2.2 数据平滑 |
3.3 数据精简 |
3.4 数据分割 |
3.4.1 基于测量的数据分割 |
3.4.2 测量后数据的自动分割 |
3.5 摩托车挡风罩原始点云数据的多视数据对齐处理 |
3.6 本章小节 |
4 自由曲面重构技术研究 |
4.1 曲线曲面的表达 |
4.1.1 概述 |
4.1.2 NURBS 曲面数学模型 |
4.2 曲线曲面的光顺方法 |
4.2.1 曲线段间连续性的定义 |
4.2.2 光顺的准则 |
4.2.3 曲线光顺的方法 |
4.3 反求工程中曲面重构方法 |
4.3.1 基于四边域参数曲面的重构 |
4.3.2 基于三边域曲面的重构 |
4.4 反求工程误差分析 |
4.5 本章小结 |
5 反求工程在摩托车车身设计中的应用研究 |
5.1 摩托车车身反求开发技术流程 |
5.1.1 摩托车车身反求开发技术流程 |
5.1.2 摩托车车身覆盖件的组成 |
5.2 基于装配的数据测量 |
5.2.1 基于装配的车身数据测量总体规划 |
5.2.2 采用ATOS 的摩托车车身整体扫描 |
5.2.3 摩托车车架的手动三坐标测量 |
5.3 面向装配的曲面造型 |
5.3.1 面向装配的曲面造型总体原则 |
5.3.2 对称平面调整 |
5.3.3 定义产品的脱模方向 |
5.4 摩托车整车的虚拟装配 |
5.4.1 摩托车油箱的反求设计 |
5.4.2 摩托车整车的虚拟装配 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)逆向工程关键技术研究及误差因素分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 国外逆向工程技术研究现状 |
1.2.2 国内逆向工程技术研究现状 |
1.2.3 逆向工程发展新趋势 |
1.3 逆向工程技术 |
1.3.1 逆向工程及其关键技术概述 |
1.3.2 逆向工程应用领域 |
1.3.3 逆向工程的局限性 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 数据获取技术及误差分析 |
2.1 概述 |
2.2 数据获取方法及相关设备精度比较 |
2.2.1 接触式数据获取方法及设备 |
2.2.2 非接触式数据获取方法 |
2.2.3 数据测量的各种方式的比较 |
2.3 论文实验确定 |
2.3.1 实验对象简介 |
2.3.2 实验过程 |
2.4 数据测量的误差影响因素 |
2.5 本章小结 |
第三章 点云数据处理方法及误差分析 |
3.1 概述 |
3.2 多视点云数据的对齐及分析 |
3.2.1 对齐问题的提出 |
3.2.2 数据对齐方法研究 |
3.3 数据平滑和数据精简 |
3.3.1 数据平滑 |
3.3.2 数据精简 |
3.4 实验结果数据处理 |
3.5 本章小结 |
第四章 模型重建技术及误差分析 |
4.1 模型重建技术过程研究 |
4.1.1 曲线拟合造型 |
4.1.2 曲面编辑 |
4.2 模型精度评价 |
4.2.1 概述 |
4.2.2 精度量化指标 |
4.2.3 曲面品质分析方法 |
4.2.4 控制误差提高精度的策略 |
4.3 模型重构的实际工程应用 |
4.3.1 云内逆向工程及相关流程 |
4.3.2 数据测量及数据处理 |
4.3.3 曲线创建及误差因素分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论和展望 |
1.结论 |
2.展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
四、逆向工程中三坐标测量数据处理的研究及系统开发(论文参考文献)
- [1]基于逆向工程的油套管特殊螺纹参数三坐标检测方法[D]. 王洋洋. 西安石油大学, 2020(11)
- [2]基于逆向工程的卡扣曲面重建方法研究[D]. 张敏. 苏州大学, 2018(04)
- [3]基于多传感器测量的CAD逆向建模技术研究[D]. 曹江林. 广东工业大学, 2014(10)
- [4]基于进口采棉机主要零部件逆向工程和模态分析研究[D]. 杜岩. 新疆大学, 2014(05)
- [5]基于柔性三坐标测量机的大尺寸零件测量技术研究[D]. 李雪. 燕山大学, 2012(08)
- [6]逆向工程关键技术的研究与应用[D]. 陈丽. 西安工业大学, 2011(08)
- [7]基于闭环理论的自由曲面CMM测量和建模的研究[D]. 薛莹. 江南大学, 2010(03)
- [8]机械零件测绘建模自动化系统研究[D]. 孙科. 西南交通大学, 2009(02)
- [9]反求工程在摩托车车身设计中的关键技术及应用研究[D]. 程芳. 重庆大学, 2008(06)
- [10]逆向工程关键技术研究及误差因素分析[D]. 郭勤静. 昆明理工大学, 2008(09)