逆向工程辅助的废旧零部件再制造方法及关键技术

发布时间：2017-05-19 14:21

  本文关键词：逆向工程辅助的废旧零部件再制造方法及关键技术，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：再制造是废旧资源再循环的最佳形式,对缓解资源短缺和资源浪费的矛盾,保护生态环境,具有重要的现实意义,符合我国发展循环经济、实施节能减排以及建设资源节约型、环境友好型社会的战略需要。现有废旧零部件再制造修复过程人工参与多,经验依赖性强,修复效率低,修复质量可靠性差,且再制造修复过程不可逆。逆向工程技术能够快速精确的获取废旧零部件的数字化模型,结合其他各种先进制造技术、信息技术、数控及自动化技术,易于实现废旧零部件再制造过程的数字化、自动化。论文结合国家科技支撑计划课题“中小机床再制造生产技术开发及产业化应用示范”(课题编号:2012BAF02B03),对逆向工程辅助的废旧零部件再制造方法及关键技术展开研究。首先,从系统的角度提出了一种逆向工程辅助的废旧零部件再制造方法,论述了其流程框架及关键步骤,进而分析总结了逆向工程辅助废旧零部件再制造的关键技术体系,并对各关键技术作了介绍。其次,针对废旧零部件原始模型重构的问题,提出一种基于残余信息的废旧零部件原始模型重构方法,利用PCS算法提取模型的特征线,并对各条特征线进行形状描述,转化为形状信号,通过归一化互相关方法为缺损特征线检索形状信号与之相似的参考特征线,作为缺损特征线的修复依据,对参考特征线进行自由变形使其与缺损特征线最佳贴合,实现缺损特征线的修复。再次,在分析损伤零部件配准与传统配准问题差异的基础上,提出基于改进ICP算法的损伤零部件精确配准方法,通过增加曲率与距离约束,筛选配准对应点的方式,对传统ICP配准算法进行改进,为损伤零部件的配准问题提供了一种技术方案,有助于废旧零部件的损伤量的提取,可为后续废旧零部件的修复提供基础。最后,结合企业实际再制造生产,将上述逆向工程辅助废旧零部件再制造方法与技术应用到废旧滚齿机挂轮架以及磨损叶片锤锻模具的再制造中,取得了较好的应用效果。
【关键词】：再制造 逆向工程 模型重构 精确配准 修复模拟
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH16
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-18
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究意义及课题来源9-10
• 1.2.1 研究意义9-10
• 1.2.2 课题来源10
• 1.3 国内外研究现状10-15
• 1.3.1 逆向工程辅助废旧零部件再制造研究现状11-12
• 1.3.2 废旧零部件原始模型重构研究现状12-14
• 1.3.3 废旧零部件原始模型与损伤模型精确配准研究现状14-15
• 1.4 论文的主要研究内容15-18
• 2 逆向工程辅助的废旧零部件再制造流程框架及技术体系18-32
• 2.1 逆向工程辅助的废旧零部件再制造流程框架18-27
• 2.2 逆向工程辅助的废旧零部件再制造关键技术体系27-30
• 2.3 本章小结30-32
• 3 基于残余信息的废旧零部件原始模型重构32-44
• 3.1 废旧零部件原始模型重构问题描述32
• 3.2 基于残余信息的废旧零部件原始模型重构流程框架32-33
• 3.3 基于PCS算法的模型特征线提取33-36
• 3.3.1 PCS算法原理34-35
• 3.3.2 模型特征线的提取35-36
• 3.4 基于残余信息的模型特征线修正与重构36-42
• 3.4.1 特征线的形状描述36-39
• 3.4.2 相似特征线的匹配39-40
• 3.4.3 特征线的修正与重构40-42
• 3.5 本章小结42-44
• 4 基于改进ICP算法的损伤零部件精确配准44-56
• 4.1 损伤零部件精确配准问题描述44-45
• 4.2 原始ICP算法及其在损伤零部件配准中的改进45-47
• 4.2.1 原始ICP算法流程45
• 4.2.2 损伤零部件配准的改进ICP算法流程45-47
• 4.3 曲率约束筛选对应点47-49
• 4.3.1 点云曲率的估算47-48
• 4.3.2 曲率阈值的设定48-49
• 4.4 距离约束筛选对应点49-54
• 4.4.1 损伤零部件对应点距离说明50-53
• 4.4.2 自适应距离阈值的设定53-54
• 4.5 本章小结54-56
• 5 应用案例56-64
• 5.1 滚齿机挂轮架的再制造56-58
• 5.2 叶片锤锻模具的再制造58-63
• 5.3 本章小结63-64
• 6 结论与展望64-66
• 致谢66-68
• 参考文献68-74
• 附录74
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表或录用的论文及专利74
• B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目74
• C. 作者在攻读硕士学位期间所获奖励74

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