反求工程技术在复杂曲面重构系统中的应用

科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O.11SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 高新技术反求工程[1](Rever se E ngi neer i ng)又称逆向工程或反求设计，它与传统工程的设计过程完全不同。

传统设计是通过工程师创造性的劳动，将一个未知的设计理念变成人类所需产品的过程。

而反求设计可分为实物反求、软件反求和影像反求三类，是从已知事物的有关信息出发，对这些信息充分消化和吸收，对实物原形进行数据采集，经过数据处理三维重构等过程，构造具有形状结构的原形的三维模型。

反求工程与传统的意义的仿型不同，一方面提高工程设计、加工、分析的质量和效率提供充足的信息，另一方面可为充分利用先进的CAD /C AE /CA M 技术对已有的产品原型进行再创新，将原始物理模型转化为工程设计概念或设计模型，因此，对于复杂自由曲面的产品设计，可采用反求工程，首先获得其表面几何点的数据，再通过C A D 系统对这些数据进行数据预处理，曲面重构，建立C A D 模型，最后从功能、结构、美学、宜人性等不同的需求角度对设计方案进行修改和再设计。

1复杂自由曲面产品反求的关键技术1.1数据采集目前的三维数字化方法，根据测量探头或传感器是否和实物接触，分为接触式和非接触两类。

(1)接触式测量方法。

三坐标测量机(Coor di na t e M e as ur i ng M a chi ne.CM M )是广泛采用的接触式测量设备，可以对具有复杂形状工作的空间尺寸进行测量。

在反求工程初期，C MM 是数据采集的主要手段，具有测量精度高，适应性强的优点，但一般接触式测量效率低，而肯对一些软质表面无法进行测量，数据需要进行半径补偿。

(2)非接触式测量方法。

非接触式测量根据测量原理不同，有光学测量，超声波测量，电磁测量等方式。

逆向工程在复杂曲面重构中的应用研究肖宏涛;麦伟锦;李大成【摘要】分析和研究了逆向工程在零件曲面复杂的情况下重建模型的关键技术问题.将整个逆向工程分为数据点云扫描、点云数据封装处理和参数化曲面重构三个模块,针对各模块不同的功能和特性加以论述和分析.以某音响结构件为例,着重论述了复杂曲面重建中的一些重要步骤并给出了解决方案,最后得到了逆向工程的整体参数化曲面模型.【期刊名称】《机电产品开发与创新》【年(卷),期】2016(029)003【总页数】3页(P77-79)【关键词】逆向工程;复杂曲面;重构;数据处理【作者】肖宏涛;麦伟锦;李大成【作者单位】佛山职业技术学院机电工程系,广东佛山 528137;佛山职业技术学院机电工程系,广东佛山 528137;佛山职业技术学院机电工程系,广东佛山 528137【正文语种】中文【中图分类】TP391.7目前新产品开发所采用的先进生产工艺将是将手绘产品外观设计、参数化结构设计、手板开发及性能分析等过程融为一体，即根据制造厂商接收的三维点云数据，计算机完成参数化曲面设计并自动编程产生代码，通过快速成型设备或数控机床完成新产品的小批量制造。

这种借助快速成型设备或数控机床可以脱离模具开发环节，即可实现产品尺寸精度高的测试生产，可以大幅度缩短生产周期，提高新产品开发效率，逆向工程已对产品开发起了引导作用，在整改过程中占据了重要的一环。

本文重点介绍点云数据获取的基础上着重于点云数据处理和曲面重构，以某音响结构件为例，重点讨论实物三维扫描逆向工程及其关键技术应用问题。

宏观的逆向工程是包括拍照逆向、物理接触逆向和关节逆向笔涂抹逆向等，具体流程如图1所示。

以某音响结构件为例，由于三维面扫描仪采用的是面光技术，对原型零件表面要求比较高，零件表面必须喷上显像剂（着色渗透探伤剂），如图2所示。

采用表面反光技术、相机等焦测量技术、计算机视觉变形分析技术的三维非接触式激光测量方式，测量时光栅（黑色斑马纹）装置投射数幅特定编码的结构光线（点）到待测物体上，成一定夹角的两个（或多个）摄像头同步采得相应图象，然后对图象进行相位和解码计算，并利用匹配技术、三角形测量原理，解算出两个（或多个）工业相机公共视场内物体表面像素点的三维坐标；对个别颜色（如黑色）及透明材料零件有限制，需要喷涂显像剂方能较好的扫描出来。

逆向工程空间复杂曲面重构技术研究逆向工程空间复杂曲面重构技术研究引言逆向工程是一种将物体的几何形状和结构数字化的技术，它可以从物体的实体模型或样品中获取精确的几何数据。

在工程领域中，逆向工程技术被广泛应用于产品设计、新产品开发、质量控制等方面。

而在空间复杂曲面重构技术中，逆向工程发挥了重要作用。

本文将重点探讨逆向工程在空间复杂曲面重构中的应用以及相关技术的研究进展。

一、逆向工程在空间复杂曲面重构中的应用逆向工程技术可以通过扫描物体表面获取点云数据，进而重建出物体的几何形状。

在空间复杂曲面的重构过程中，逆向工程可以发挥以下几个方面的作用。

1. 整体形状重建逆向工程技术可以将物体的点云数据转化为三维模型，从而恢复出物体的整体形状。

在空间复杂曲面重构中，逆向工程可以帮助工程师更好地理解和分析物体的几何特征，为后续的设计工作提供基础。

2. 边缘识别和曲率分析逆向工程技术可以通过对点云数据进行处理，提取出物体的边缘特征和曲率信息。

这些信息对于空间复杂曲面的重构是至关重要的，它们可以帮助工程师准确地掌握物体的细节，从而更好地进行模型重建和设计分析。

3. 拓扑结构恢复空间复杂曲面通常具有复杂的几何结构和拓扑关系。

逆向工程技术可以通过对点云数据的分析和处理，还原出物体的拓扑结构，包括曲面的连接、交叉关系等。

这对于后续的工艺制造以及复杂曲面的模拟和分析都具有重要意义。

二、逆向工程空间复杂曲面重构技术的研究进展逆向工程空间复杂曲面重构技术在过去几十年中得到了广泛研究和应用，取得了一系列重要的进展。

1. 数据处理算法在空间复杂曲面的重构中，数据处理算法起到了关键作用。

研究人员采用了各种方法对点云数据进行滤波、平滑和表面重建等处理，以提高数据的质量和准确性。

2. 曲面重建方法曲面重建是逆向工程空间复杂曲面重构的核心问题之一。

研究者提出了许多曲面重建方法，包括基于拓扑数据的方法、基于深度学习的方法以及基于统计学习的方法等。

任意复杂曲面反求技术的曲面重构的研究的开题报告题目：任意复杂曲面反求技术的曲面重构的研究一、选题的背景和意义在三维模型设计和制造中，往往需要从已有的模型上进行修改或重构，这时就需要进行曲面反求技术的研究。

曲面反求技术可以通过点云数据、网格数据或轮廓线数据等来获取曲面参数，进而实现曲面重构。

由于许多复杂曲面的参数难以获取，传统的曲面重构方法已经不再适用，因此需要进行更深入的研究。

本课题研究任意复杂曲面反求技术的曲面重构方法，将为三维模型设计和制造提供更方便、更准确的曲面重构技术，可以应用于船舶、飞机等重要制造领域，有着非常广阔的应用前景。

二、研究内容和计划本课题的研究内容主要包括以下几个方面：1. 曲面重构的基本理论：包括曲面的数学表示、曲面反求技术的基本原理、曲面重构算法等。

2. 曲面反求技术的研究：根据点云数据、网格数据或轮廓线数据等通过逆向提取曲面信息，形成适用于曲面重构的数据。

3. 常见曲面重构算法的研究：对比分析现有的曲面重构算法，并针对任意复杂曲面进行优化和改进。

4. 曲面重构技术的应用研究：将研究所得的曲面重构技术应用于具体的模型设计和制造工程中，评估其效果和应用效益。

本课题计划如下：第一年：1. 搜集曲面反求技术的相关文献资料，深入研究曲面重构的基本理论，包括曲面的数学表示、参数化方法等。

2. 分析常见的曲面反求技术，并选取适用于本课题的数据获取方法，形成适用于曲面重构的数据。

3. 对现有的曲面重构方法进行研究，并改进算法以适应任意复杂曲面的重构需求。

第二年：1. 针对曲面反求技术的不足，研究并提出新的曲面重构算法。

2. 对改进后的算法进行测试和评估，分析不同数据下算法的效果及其优缺点。

第三年：1. 将研究所得的曲面重构技术应用于具体的模型设计和制造工程中，评估其应用效果和效益。

2. 总结本课题的研究成果，并提出进一步的研究方向。

三、存在的难点和解决方案本课题存在一些难点，主要包括：1. 曲面反求技术的数据获取不准确或不完整，会导致曲面重构的精度降低。

逆向工程技术在复杂结构物件数字化重构中的应用研究随着科技的不断进步，逆向工程技术在数字化重构中扮演着越来越重要的角色。

数字化重构是将物理世界中的实体物品精确地以数字化形式记录下来，使得我们可以在计算机中使用这些模型进行设计、仿真等操作。

而逆向工程技术则是实现数字化重构的实际手段。

本文将从技术原理、应用领域、优势和局限性等方面分析逆向工程技术在复杂结构物件数字化重构中的应用研究。

一、技术原理逆向工程技术主要通过激光扫描、三维成像、计算机辅助设计等手段进行复杂结构物件的数字化重构。

其中激光扫描是逆向工程技术中的核心技术之一。

激光扫描器通过扫描物体表面的点云数据，生成三维表面模型。

这一技术可以快速地获取物体的精细几何形态和表面纹理等信息。

激光扫描器具有高精度、高效率、自动化程度高等特点，可以应用于多种物体的数字化重构中。

另外，逆向工程技术还包括三维成像和计算机辅助设计等多种技术。

三维成像技术是基于摄像机、雷达等设备获取物体相关信息建立三维模型的技术。

它具有易操作、成本低、眼镜体积小等优点。

计算机辅助设计是早期逆向工程的核心技术之一，利用计算机对物体进行建模和设计，为工艺制造提供便利，使得物体的复杂几何形态获得了更为简便、快捷的生成方法。

二、应用领域逆向工程技术已经成功地应用于多个领域，如汽车、飞机、船舶、航空航天、医疗器械等行业。

以汽车行业为例，利用逆向工程技术不仅可以快速地将维修和零部件生产过程数字化，还可以帮助整个链条更加高效地运转。

其实，在汽车行业中，逆向工程技术在新车型开发和3D打印零部件等领域起到了至关重要的作用。

逆向工程技术还可应用于私人领域。

随着3D打印技术的发展，许多爱好者和制造商逐渐利用逆向工程重构实体物品以及打印出相关配件等。

这一技术使得个人在数字化重构和3D打印等方面有了更多的创新和探索空间，同时也为社会各个领域提供更加优秀的零部件。

三、优势和局限性逆向工程技术的优势在于可以为高质量的数码重构提供数据和基础。

传统的产品实现通常是从概念设计到图样 , 再制造出产品 ,我们称之为正向工程 (或顺向工程 , 而相对于传统的设计而言, “逆向工程” (Reverse Engineering , RE , 也称反求工程、反向工程等 , 它起源于精密测量和质量检验 , 是设计下游向设计上游反馈信息的回路 , 主要是通过 3D 数字化测量仪或光学设备对物理原型进行扫描 , 获得点云数据 , 再通过相应的处理软件如UG/Imageware 等转变成曲面的过程。

逆向工程的思想最初是来自从油泥模型到产品实物的设计过程。

在 20世纪90年代初 , 随着现代计算机技术及测试技术的发展 , 逆向工程发展为一项以先进产品、设备实物为研究对象 , 利用 CAD/CAM 等先进设计、制造技术来进行产品复制、仿制乃至新产品开发的一种技术手段 , 其相关领域包括几何测量、图像处理、计算机视觉、几何造型和数字化制作等。

1Imageware 处理逆向工程典型工作流程1.1逆向工程的工作流程逆向工程具体的工作流程是针对实际工作零部件 (样品或模型 , 利用 3D 数字化测量仪或光学扫描仪快速准确地测量样品表面或轮廓线条 , 得到样品点云数据 , 并加以点云数据处理、曲线处理、曲面处理后 , 重构模型并加以分析和加工。

具体工作流程 , 如图 1所示。

图 1逆向工程典型工作流程图1.2Imageware 对点云数据的处理流程在逆向工程的工作流程中 , Imageware 软件主要应用在点云数据处理、模型重建过程及相关误差评价。

主要涉及到以下三个工作过程 :点处理过程、曲线处理过程和曲面处理过程。

逆向改进完善设计样品或油土模型数据处理3D 扫描 CAD 曲面构建CAD 结构设计 RT 快速模具RP 快速成型 UG/Imageware 在逆向工程曲面重构中的应用邹金兰 1张宇2郭勤静 2(1广东工贸职业技术学院机电系 , 广州 510510(2昆明理工大学机电工程学院 CIMS 应用研究中心 , 昆明 650093The application of UG/Imageware on surface recreate of reverse engineering ZOU Jin-lan 1, ZHANG Yu 2, GUO Qin-jing 2(1Guangdong Industry and Trade Profession Technology College , Guangzhou 510510, China(2Kunming University of Science and Technology , Kunming 650093, China!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! "!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! "! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! "【摘要】结合曲面自身特点 , 采用 ATOS 扫描仪对其扫描得到点云数据 , 利用逆向造型软件Imageware 强大的点云数据处理功能 , 采用 4-边界法在 Imageware 中进行点云数据处理、曲线处理、曲面处理等 , 重构曲面模型并进行模型误差评价。

反求原理在重构模具自由曲面中的应用反求原理是一种常用的设计方法，它可以通过已知的结果来推导出实
现这个结果的方法或过程。

在重构模具自由曲面中，反求原理可以应用于
以下方面：1.修复模具缺陷当模具出现缺陷时，可以通过反求原理来修复。

首先，需要确定缺陷的位置和形状，然后通过反求原理来推导出修复的方法。

例如，如果模具表面出现了凹陷，可以通过反求原理来推导出填补凹
陷的方法，如使用填充材料或重新加工模具表面。

2.优化模具设计在模具
设计过程中，可以通过反求原理来优化设计。

例如，如果需要设计一个具
有特定形状的模具，可以通过反求原理来推导出实现这个形状的方法。

这
样可以避免设计过程中的盲目尝试和试错，提高设计效率和准确性。

3.重
构模具自由曲面在重构模具自由曲面时，可以通过反求原理来推导出实现
自由曲面的方法。

例如，如果需要重构一个具有复杂曲面的模具，可以通
过反求原理来推导出实现这个曲面的方法，如使用数控加工或手工加工等。

总之，反求原理在重构模具自由曲面中具有重要的应用价值，可以帮助设
计师更加高效地完成模具设计和重构工作。

逆向工程中的曲面建模技术及相关软件（模块）分析摘要 :反求工程是当前先进制造技术研究的热点之一，本文在简要综述反求工程中的CAD建模技术的基础上，分析了几种反求工程软件（模块）的技术特点。

关键词: 反求工程 CAD 曲面几何造型一、引言在产品的开发及制造过程中，几何造型技术已使用得相当广泛，但是，由于种种原因，仍有许产品并非由CAD模型描述，设计和制造者面对的是实物样件。

为了适应先进制造技术的发，需要通过一定途径，将这些实物转化为CAD模型，使之能利用CAD、CAM、RPM、PDM 及CMIS先进技术进行处理或管理。

目前，与这种从实物样件获取产品数学模型技术相关的技术，已发展成为CAD/CAM中的一个相对独立的范畴，称为“反求工程”（Reverse Engineering）。

通过反求工程复现实物的CAD模型，使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中，充分利用CAD、CAM、RPM、PDM、CIMS等先进制造及管理技术。

同时，由于反求工程的实施能在很短的时间内复制实物样件。

因此，它是推行并行工程的的重要基础和支撑技术。

二、反求工程中曲面造型技术在反求工程中，曲面重构有其自身特点:（1）曲面型面数据散乱且曲面对象边界和形状有时极其复杂，因而一般不便直接运用常规的曲面构造方法。

（2）曲面对象往往不是简单地由一张曲面构成，而是由多张曲面经过延伸、过渡、裁减等混合而成，因而要分块构造。

（3）由于数字化技术的限制，在反求工程中还存在一个“多视数据”问题。

一般地，为了保证数字化的完整性，各视之间还有一定的重叠，这就引来一个被称为“多视拼合的问题”（multiple view combination）。

目前，在反求工程中，主要有三种曲面构造的方案：其一是以B-Spline或NURBS曲面为基础的曲面构造方案；其二是以三角Bezier曲面为基础的曲面构造方案；其三是以多面体方式来描述曲面物体。

1.NURBS曲面在反求工程中，型值点数据具有大规模、散乱的特点，其B样条曲面的拟合有其自身特点。

基于逆向工程的复杂曲面数控加工技术研究的开题报告一、研究背景和意义在当前制造业发展的趋势下，数控加工技术在零部件制造领域中发挥着至关重要的作用。

复杂曲面零件的加工，尤其是大型轮廓尺寸复杂曲面的制造，一直是数控加工的难点之一。

为了提高加工精度和效率，需要研究基于逆向工程的复杂曲面数控加工技术。

逆向工程技术是一项重要的制造技术，它可以通过对物理模型或实物的数字化处理，得到其三维CAD模型。

逆向工程技术广泛应用于汽车、航空、航天、建筑等领域，以实现零部件的快速设计与修改，并且可以为数控加工提供准确的空间数据。

因此，基于逆向工程的复杂曲面数控加工技术需要被深入探究与研究。

二、研究目的和内容本研究的目的在于研究基于逆向工程的复杂曲面数控加工技术，并实现复杂曲面数控加工的自适应控制。

具体内容包括以下几方面：1.分析当前复杂曲面数控加工技术的问题与不足，定位研究重点。

2.研究逆向工程技术在复杂曲面数控加工中的应用，探究其操作过程，处理方法和精度控制技术等。

3.设计与开发基于逆向工程的复杂曲面数控加工系统，开发加工预处理软件，实现数字化加工过程。

4.研究数控加工中的自适应控制方法，改进传统数控加工系统，提高加工精度和效率。

三、研究方法本研究采用以下研究方法：1.文献调研法：本研究将收集并综合分析国内外关于逆向工程与数控加工的研究论文、专利和标准等文献，对研究现状进行梳理和分析。

2.实验研究法：设计实验方案，制作相应的零件和试样，采用基于逆向工程的复杂曲面数控加工技术进行加工，并对加工结果进行测试和分析。

3.数学建模法：分析数控加工中的机理和加工过程，采用二次曲面拟合方法，建立复杂曲面加工中的数学模型，并进行仿真和优化。

四、研究进度安排本研究计划分三个阶段开展，安排如下：第一阶段（6个月）：1.文献调研，梳理研究现状，确定研究问题。

2.设计基于逆向工程的复杂曲面数控加工系统，并进行系统开发。

第二阶段（6个月）：1.制作复杂曲面零件，进行加工试验和数据采集。

3D逆向技术在复杂曲面产品反求设计中的应用刘勇;郭晟;赖啸;谢明株【摘要】运用3D扫描技术,结合正、逆向建模软件,对失效零件的较复杂表面进行逆向反求设计.对复杂曲面的特征情况进行数据采集和点云处理,并通过Geomagic DesignX进行逆向数字建模,重构3D数字模型.对重构后的曲面进行精度与质量分析,并通过UG软件进行曲面优化.反求得到修复3D数字模型后,应用UG基于此数字模型对复杂表面进行数控编程,然后加工出复杂曲面产品模型实体来进行验证.研究表明,逆向设计技术是产品实现再生设计的重要手段,可以为曲面修复实现高质、高效、低成本提供指导意义.【期刊名称】《模具制造》【年(卷),期】2016(016)012【总页数】4页(P63-66)【关键词】3D扫描;数据采集;Geomagic DesignX;逆向;数字建模;UG;再生设计【作者】刘勇;郭晟;赖啸;谢明株【作者单位】宜宾职业技术学院,四川宜宾644000;宜宾职业技术学院,四川宜宾644000;宜宾职业技术学院,四川宜宾644000;宜宾职业技术学院,四川宜宾644000【正文语种】中文【中图分类】TG659逆向工程（RE）属于产品导向，是产品设计技术再现过程，是源于“物化”产品的再设计，对已有制件或产品原型进行CAD模型重构[1]。

其关键是通过逆向分析与研究，由离散的数字化点或点云构建数字化模型，通过功能导向得到该对象制件的制造流程、功能特性、组织结构与技术规格等设计要素，通过技术消化与吸收，并进一步优化改进，提升制件（产品）的原型品质。

其主要应用于不能轻易获取产品必要的生产信息的情况下，运用先进数据采集与分析方法，直接由成品表面推导出其设计原理，以获取功能与外观相近但不完全一样的产品。

目前国内外逆向工程的相关研究主要以几何形状重构的逆向建模技术为导向，以产品原型的数字化模型重构为中心，以反求制件功能要素、几何形状结构等为主要目标。

而对于复杂曲面的逆向技术一直是研究热点，隋桂芝等人通过Z003型点位触发式三坐标测量机及GZ-DMIS软件探讨了曲面建模中逆向技术的实践应用，探讨了其主要的工作方法[2]；胡群等人研究了逆向技术在车身制件开发中的具体应用，认为逆向设计这种综合性与实用性都非常强的高新技术在增强设计能力、提升效率和质量、降低成本、减短新产品的开发周期等方面具有极大的优势[3]。

反求原理在重构模具自由曲面中的应用在重构模具自由曲面中，反求原理是一种常用的方法。

反求原理使用已知的几何参数和数据来计算未知的几何参数和数据。

它可以用于确定模具自由曲面的形状和尺寸，以满足设计要求。

以下将详细介绍反求原理在重构模具自由曲面中的应用。

首先，反求原理可以用于确定模具自由曲面的最佳曲面拟合。

在实际加工中，由于材料的变形、加工误差等原因，实际加工出来的曲面往往与设计要求的曲面有一定的偏差。

通过收集实际加工得到的曲面数据，并利用反求原理进行数据处理，可以获得能最好拟合实际曲面的数学模型，从而进一步确定模具自由曲面的形状和尺寸。

其次，反求原理可以用于确定模具自由曲面的拓扑结构。

模具自由曲面的拓扑结构是指曲面的连接关系和相对位置关系。

在模具设计中，拓扑结构常常需要根据设计要求进行精确控制。

通过反求原理，可以分析已知的几何参数和数据，并计算出未知的几何参数和数据，从而确定模具自由曲面的拓扑结构。

此外，反求原理还可以用于确定模具自由曲面的尺寸。

在模具设计中，尺寸是非常重要的参数，直接影响模具的加工精度和性能。

通过收集已知的几何参数和数据，并利用反求原理进行计算，可以确定未知的几何参数和数据，从而确定模具自由曲面的尺寸。

这样可以保证模具的加工精度，提高模具的性能。

最后，反求原理还可以用于确定模具自由曲面的材料属性。

模具的材料属性是指材料的物理性质和机械性能。

在模具设计中，根据设计要求来选择适合的材料非常重要。

通过反求原理，可以分析已知的几何参数和数据，并计算出未知的几何参数和数据，从而确定模具自由曲面的材料属性，从而选择适合的材料。

总之，反求原理在重构模具自由曲面中的应用非常广泛。

它可以用于确定模具自由曲面的形状、拓扑结构、尺寸和材料属性，从而满足设计要求。

通过反求原理，可以提高模具的加工精度，提高模具的性能，为模具的设计和制造提供了有效的方法。

基于反向工程的曲面重构及数字化验证摘要:反向工程是制造加工业中的一种常用手段,通过生产实践,探讨了反向工程技术在实际生产中的应用。

关键词:反向工程计算机建模检测反向工程(Reverse Engineering)又称为逆向工程,是近年发展起来的引进、消化、吸收和提高先进技术的一系列分析方法和应用技术的组合。

它以已有的产品或技术为研究对象,以现代设计理论、生产工程学、材料学、计量学、计算机技术及计算机图形学和有关专业知识为基础,以解剖、掌握对象的关键技术为目的,最终实现对研究对象的认识、再现及创造性地开发。

1 数据采集数据采集是指用某种测量方法和设备测量出实物原型各表面的点的几何坐标,又称零件数字化,是反向工程中最基本、最不可少的步骤。

物体三维几何形状的测量方法基本可分为接触式、非接触式、逐层扫描式三大类[1],而测量系统与物体的作用不外乎光、声、机、电、磁等方式,采用哪一种数据采集方法要注意测量方法、测量精度、采集点的分布和数目及测量过程对后续CAD模型重构的影响。

从表1中可以看出,各种数据采集方法都有一定的局限性,对制造业领域的反向工程而言,要求数据采集方法应满足以下要求:(1)采集精度高,一般地,误差应在50μm以内。

(2)采集速度快。

(3)可采集各种复杂形状原型。

(4)尽可能不破坏原型。

(5)尽量降低成本。

2 数据处理数据处理是反向工程中的关键环节,它的结果将直接影响后期模型重构的质量。

此过程中经常包括以下几方面的工作:(1)数据预处理,如噪声处理,多视拼合等,增强数据的合理性及完备性。

(2)数据分块,整体曲面的拟合往往较难实现,通常采用分片曲面的拼接来形成整块曲面。

(3)数据光顺,通常采用局部回弹法、圆率法、最小二乘法和能量法等来实现。

(4)三角化(STL),直接为RPM产生切片数据和为Bezier三角曲面造型奠定基础。

(5)数据优化,压缩不必要的曲面片内的数据点,减少后期计算量。

(6)散乱数据处理,对于具有较复杂形状的工件,测量数据中必然有一部分是无序的,须建立数据点间的拓扑关系。

复杂曲面反求工程建模方法与实例
肖尧先;柯映林
【期刊名称】《计算机辅助设计与制造》
【年(卷),期】2000(000)010
【总页数】2页(P69-70)
【作者】肖尧先;柯映林
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】U464
【相关文献】
1.基于三坐标测量的复杂多曲面体反求工程CAD建模 [J], 王立新;柴书彦;王飞;张晓华
2.复杂多曲面体反求工程CAD建模 [J], 柴书彦;王飞;方哲民
3.基于实物的复杂曲面产品反求工程中的CAD建模技术 [J], 李江雄; 柯映林
4.基于实物的复杂曲面产品反求工程中的CAD建模技术 [J], 李江雄; 柯映林; 程耀东
5.基于特征线的复杂曲面反求工程中的CAD建模技术 [J], 隋连升;王晓强;蒋庄德因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。