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面向快速原型制造的反求工程关键技术研究

快速原型制造(RP&M)是当代制造业的新兴技术,属前沿课题。反求工程与快速原型制造结合,将从根本上改变传统的产品设计、制造模式。但是,当前的反求技术还无法达到与快速制造技术的匹配。本文在探讨了面向RP&M的反求工程的科学体系与框架的基础上,从数据预处理、网格划分、光滑曲面构造、STL文件信息处理等方面进行了系统、深入地研究,以期实现RE/RP&M的有机集成,从而提高快速产品开发的能力。首先,根据RP技术中STL文件的特点,有针对性地提出了离散数据的预处理和网格划分的具体方法。基于神经网络的数据修补,自动数据分块、以及自适应卡尔曼滤波等多种技术手段的使用,解决了当前在数据预处理方面存在的难点问题。云状数据的基于物理的网格划分和选点三角剖分等方法的提出,进一步丰富和发展了网格划分的内容,显著地提高了网格的生成质量。其次,以现代微分几何学为工具,系统研究了光滑曲面的C~1和G~1构造方法:指出了初始网格的细分标准,并就此给出了均匀细分  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

面向快速原型制造的形状反求关键技术的研究

缩短产品的开发周期是赢得市场竞争优势的前提和保证。快速原型制造RPM(Rapid Prototyping Manufacture)技术因其制造速度敏捷和技术的高度柔性而受到人们的青睐。对于一些复杂的样件,通用造型软件很难或者根本无法直接重建其CAD模型。反求工程RE(Reverse Engineering)技术的发展给RPM技术提供了数据来源,两者的集成形成了一个集设计、制造与检测的闭环反馈系统,经过这样的设计反复,可使产品更臻完善。目前RE和RPM技术虽能匹配,但不理想,其原因是现有RE中的一些技术不能满足RPM的要求,因此要对其进行改进。本文主要工作有:用径向基神经网络对测量数据进行修补,并运用Matlab语言编程对数据修补进行仿真试验;空间三角网格直接划分是反求工程领域里研究的瓶颈问题,本文研究了一种3D空间网格直接划分算法,解决了以往二维划分方法需要分片投影的不足,算法由边界环扩展、分裂到最终边界环的封闭三个基本操作元素...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

面向有封闭内腔和外形的复杂工件快速原型制造的ICT图像处理及反求工程研究

在当前激烈的市场竞争的形势下,产品快速开发的技术和手段成了企业的核心竞争力。反求工程是现代先进制造技术的重要组成内容之一,是实现产品快速设计、快速原型制造和敏捷制造的重要手段。因此,本文面向有封闭内腔和外形的复杂工件快速原型制造的工业CT图像展开了反求工程的研究。重点论述了由工业CT断层图像实现快速原型制造的方法。工件的工业CT断层图像,经处理后,输出断层轮廓数据,然后采用商用CAD反求软件实现三维重构生成CAD模型,进而生成STL模型再输入快速原形设备进行快速原型制造是现阶段可行的工艺路线。出于效率、设备能力的考虑,由工业CT影像设备得到的断层图像,断层之间的距离较大。因此,通常情况下,在对图像进行处理之前,需要通过插值生成新的断层图像。本文采用基于对应点匹配的断层图像三维插值方法进行层间插值补充层间信息。二值化图像分割的关键之处就在于如何确定阈值,本文在论述了常用的几种阈值确定方法的原理和使用范围基础上,提出了改进方法,可以...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

郑州大学
郑州大学

快速原型制造中反求工程关键技术的研究

快速原型制造技术(RPM)是现代技术的前沿,在RPM中引入反求工程(RE),具有十分重要的意义,实现了RE/RPM间的信息集成,从而形成了一个集设计、制造、检验于一体的快速反馈设计系统。所以,随着现代计算机技术及测试技术的发展,利用CAD/CAM技术、先进制造技术来实现产品实物的反求工程,已成为CAD/CAM领域的一个研究热点,并成为反求工程技术应用的主要内容。本论文以扫描线点云数据为研究对象,着重在点云数据的处理、反求工程与快速原型制造的集成和曲面重构等几个关键技术环节进行了深入的研究和讨论。本论文主要完成的工作有以下几点:(1)点云数据的处理:主要从点云数据的获取、点云数据的分类及点云数据的预处理等几个方面进行了深入研究。提出了非定最小距离数据精简算法与中值滤波和加权中值滤波相结合的混合滤波数据平滑算法。并通过实例说明了整个数据预处理过程的算法原理和数据处理,且验证了其有效性。(2)反求工程(RE)与快速原型制造(RPM)的...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

《机械设计与制造》2007年06期
机械设计与制造

反求工程与快速原型制造的集成技术

1引言反求工程(Reverse Engineering简称RE)是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法,重构实物的CAD模型,从而实现产品设计与制造的过程。快速原型制造(Rapid PrototypingManufacturing简称RPM)是运用材料叠加的方法,直接从CAD模型制造出原型和产品。反求工程与快速原型制造的集成也就是从点云数据生成快速成型机所需层片数据的过程。目前主要有两大类方法[1]:(1)首先建立点云数据的CAD模型,然后对其进行三角形剖分,形成STL模型,对该模型进行切片,生成层片数据。(2)对点云数据直接进行三角剖分,然后对该STL模型进行切片。2STL文件格式STL模型是以三角形集合来表示物体外轮廓形状的几何模型,其中每个三角形面片有四个数据项表示,即三角形的三个顶点坐标和三角形面片的外法线矢量,STL文件即为多个三角形面片的集合。STL文件中的三角面片必须遵守两个规则...  (本文共3页) 阅读全文>>

《机械制造》2001年06期
机械制造

快速原型制造与反求工程集成的几个关键技术

[1]快速原型制造   快速原型制造 (RPM, Rapid Prototyping Manufacturing)是一种基于离散和材料累加原理的制造新技术。该技术突破了制造业的传统模式,特别适合于新产品的开发、单件或少批量产品试制等。 RPM技术涉及 CAD/CAM技术、数据处理技术、 CNC技术、测试传感技术、激光技术等多种机械、电子技术、材料技术和计算机软件技术,是各种高技术的综合应用。   广义的反求工程包括形状 (几何 )反求、工艺和材料反求等多个方面,是一个复杂的系统工程。目前,大多数有关反求工程问题的研究都集中在将实物样件转变成可制造的 CAD模型。在快速原型制造技术中引入反求工程,对设计的原型产品进行数字化、 CAD曲面重构和快速成型制造。可以反复设计,反复制造,提高效益,减少成本。快速原型制造技术集成反求技术的快速产品反求系统,可以加速新产品开发,缩短产品研制周期。集成系统如图 1所示。   快速原型制造技术与反...  (本文共3页) 阅读全文>>