復雜形狀實體反求工程關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、作為支持產(chǎn)品快速開發(fā)和產(chǎn)品創(chuàng)新的有力工具，反求工程技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注和應用。本文以復雜形狀實體反求工程為研究對象，研究反求工程中影響反求產(chǎn)品精度和反求效率的關(guān)鍵技術(shù)問題，并構(gòu)建高效的協(xié)同集成反求工程系統(tǒng)。 針對實體反求工程的特點，利用測量數(shù)據(jù)點構(gòu)建三次插值樣條，依據(jù)光順原則判斷噪聲點，并對已知的噪聲點進一步判斷，提取出有用噪聲點，作為后續(xù)數(shù)據(jù)處理的型值點，同時去除無用噪聲點，保證重構(gòu)曲線或曲面的光順性，避免重構(gòu)曲線或曲面局

2、部失真，以真實地反映原實際曲面的形貌。 采用測頭中心點所在曲面法矢估算的空間補償方法，將轉(zhuǎn)動慣量引入到測頭中心點所構(gòu)成的曲面上各點處法矢的求解方法中，提出并實現(xiàn)了測頭半徑自動補償?shù)摹稗D(zhuǎn)動慣量法”，并驗證了該方法的有效性，結(jié)果表明，該方法比常用的“平均矢量法”的計算精度有明顯提高，更適合于復雜形狀曲面測量中的測頭半徑補償。 綜合目前離散數(shù)據(jù)分塊特點和曲面重構(gòu)技術(shù)應用特點，提出了基于非幾何特征的離散數(shù)據(jù)分塊思想，通過對基于掃

3、描線排列的離散數(shù)據(jù)點的三角DeIaunay直接剖分，利用局部三角形域的中心三角形與貼鄰三角形間的法矢變化進行“光順帶”提取，并在光順帶中間部位實現(xiàn)離散數(shù)據(jù)的分塊，該方法有利于提高后續(xù)重構(gòu)面片的保形性和面片間拼接的連續(xù)性。 針對復雜形狀實體反求中，難以實現(xiàn)基于海量數(shù)據(jù)進行NURBS重構(gòu)的問題，提出了基于非特征數(shù)據(jù)分塊的曲面重構(gòu)方法，給出了基于非特征分塊數(shù)據(jù)的曲面重構(gòu)技術(shù)路線，提出了基于分塊數(shù)據(jù)重構(gòu)的“虛擬測量”方法，采用NuRBs

4、方法整體重構(gòu)最終曲面，其表達格式符合IGES和STEP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標準，可以很容易地讀入CAx系統(tǒng)。通過對汽車縮微模型車身部分的反求過程，驗證了該方法的有效性，同時給出了基于NURBS復雜實體反求中曲面重構(gòu)的整體流程。 針對反求工程集成的內(nèi)部集成和外部集成兩種類型，從過程、數(shù)據(jù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等三個方面系統(tǒng)深入地分析了集成反求工程系統(tǒng)的特點，認為上、下游技術(shù)集成程度低、信息傳遞不通暢是目前集成反求工程系統(tǒng)效率低的主要因素，提出并建立了協(xié)同