逆向工程在汽車覆蓋件設計與檢測中的應用研究.pdf

1、逆向工程作為一種新興的設計方法和手段，在汽車模具設計改型方面和數(shù)字化檢測方面正發(fā)揮著越來越重要的作用。基于逆向工程產(chǎn)品設計的重點在于如何準確再現(xiàn)原始物體表面的拓撲結(jié)構并在此基礎上構造出精確的曲面模型，本文就曲面逆向造型和檢測中的幾個關鍵技術--曲面重構方法和復雜曲面的檢測技術進行了詳細的探討，并結(jié)合Geomagic軟件對逆向工程的汽車覆蓋件和自由曲面建模特點，提出了一些新的概念和算法。具體包括： 1．介紹了目前國內(nèi)外先進的檢測技

2、術與方法。 2．對逆向工程的應用及其基本原理進行了分析，研究了復雜曲面的逆向工程關鍵技術，尤其在三角網(wǎng)格模型的簡化技術上，提出了一種可控制簡化精度的三角網(wǎng)格模型簡化算法。此外又提出了NURBS曲面蒙面改進算法，它把測量數(shù)據(jù)的處理分解為NURBS曲線擬合和曲面蒙面兩種過程，以避免由于點云數(shù)據(jù)太大而導致的溢出問題。 3．研究了基于逆向工程的復雜曲面檢測技術。提出了數(shù)據(jù)點云與CAD模型的重定位的ICP改進算法，該算法在粗定位的

3、基礎上有效地解決了不存在絕對對應關系的數(shù)據(jù)點集重定位問題，提高了定位精度。根據(jù)曲面檢測的要求，提出了點云到曲面最短距離的快速算法，該算法避免了對非線性方程的求解，以提高計算的穩(wěn)定性和計算速度，同時提高了計算精度。 4．在對誤差檢測理論以及現(xiàn)行形位誤差檢測技術進行深入分析的基礎上，提出了將逆向工程應用于復雜曲面零件的數(shù)字化檢測方法。通過建立曲面匹配，將測量所得的點云數(shù)據(jù)與數(shù)學模型在逆向工程軟件Geomagic進行形位誤差比較。該檢