基于实例的反求工程方法研究与应用

发布时间：2017-09-20 15:38

  本文关键词：基于实例的反求工程方法研究与应用

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【摘要】：反求工程是我国先进制造技术的重要手段之一。它的出现与发展，实现了产品零件的重构加工与产品原型的再设计。通过反求工程的基本原理与方法，建立和掌握了自己的产品设计技术，也是提升我国制造业技术水平的重要手段。 在整个逆向工程中，产品三维几何模型的重建是其中最关键、最复杂的环节。本文将以典型的零件汽轮机叶片的反求过程为例，研究了曲面的反求设计过程，实现了真正的数字化设计与制造。 首先介绍了数字化测量的原理与方法，分析了接触式测量与非接触式测量的特点，探讨了非接触式三维扫描仪测量曲面的过程。利用3D CaMega得到了叶片的数字化点云数据。 在曲面重构的基础上，经过数据预处理后,先利用Imageware软件，将获取的数据提取特征点云，再运用UG软件，通过从点到线、再到面的曲面重构方式，，建立了叶片的三维模型；且在过程中探讨了反求曲面的技巧，也为后续的加工提供了充足的准备。在重构曲面后，又进一步分析了重构过程易产生的误差，提出了一些有效措施。 在叶片曲面重构的基础上，分析了叶片的加工工艺，利用快速成型技术，结合叶片的结构特点，先在AuroraFM软件中进行模型分解、合并等，再导入三维打印机部分，完成实体的加工，成型样件。最后分析了成型过程中不可避免的一些数据误差与系统误差，提出了相应的改进措施。
【关键词】：反求工程 数据测量 曲面重构 快速成型
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH122;TH16
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题研究背景及其意义9
• 1.2 反求工程在国内外研究状况9-10
• 1.3 反求工程10-12
• 1.3.1 反求工程定义及原理10-11
• 1.3.2 反求工程的流程及应用领域11-12
• 1.4 研究内容12
• 1.5 本章小结12-13
• 第2章 点云数据的采集13-26
• 2.1 复杂曲面三维测量方法13-16
• 2.1.1 接触式测量13-14
• 2.1.2 非接触式测量14-16
• 2.2 试验对象及试验设备简介16-17
• 2.3 设备使用原理与使用流程17-18
• 2.4 cpc 控制程序应用18-21
• 2.5 叶片数据测量21-22
• 2.5.1 测量方案的选择原则21
• 2.5.2 叶片的测量过程21-22
• 2.6 三维图像处理22-24
• 2.7 三维扫描仪的误差分析24-25
• 2.8 本章小结25-26
• 第3章 叶片的自由曲面重构26-37
• 3.1 自由曲面理论26-29
• 3.1.1 Bezier 曲线曲面26-27
• 3.1.2 B-Spline 曲线曲面27-28
• 3.1.3 NURBS 曲线曲面28-29
• 3.2 曲面重构29-30
• 3.2.1 曲面重构的方法29-30
• 3.2.2 曲面重构的步骤30
• 3.3 基于 Imageware 与 UG 软件的曲面重构技术30-36
• 3.3.1 Imageware 与 UG 软件功能简介30-31
• 3.3.2 叶片的曲面造型过程31-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 快速成型37-52
• 4.1 快速成型概述37-40
• 4.1.1 快速成型的概念37-38
• 4.1.2 快速成型的应用范围38-40
• 4.2 快速成型原理40
• 4.3 快速成型主要工艺方法40-42
• 4.4 分层与控制软件 AuroraFM 简介42-46
• 4.4.1 软件功能43-44
• 4.4.2 启动 AuroraFM 软件44-45
• 4.4.3 分层45
• 4.4.4 层片模型45
• 4.4.5 设定成型位置45-46
• 4.5 成型设备46-47
• 4.6 叶片的快速成型工艺流程47-50
• 4.7 快速成型中的误差分析50-51
• 4.8 本章小结51-52
• 第5章 结论与展望52-54
• 5.1 总结52
• 5.2 展望52-54
• 参考文献54-57
• 致谢57-58
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果58-59
• 作者简介59

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