發(fā)布時(shí)間：2020-06-11 15:55

【摘要】： 制造業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用。但是，我國(guó)制造業(yè)與世界先進(jìn)水平相比存在較大差距。自20世紀(jì)90年代以來(lái)，，制造業(yè)的全球化勢(shì)頭愈演越烈，市場(chǎng)的變化速度日益加快，產(chǎn)品的生命周期不斷縮短。要在這種競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中立于不敗之地，企業(yè)必須加快產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度。 汽車、摩托車業(yè)在制造業(yè)中占有重要地位。這類產(chǎn)品具有大量外觀要求極高的復(fù)雜曲面外覆蓋件。這些構(gòu)件的形狀特點(diǎn)和產(chǎn)品市場(chǎng)的個(gè)性化需求決定了其開(kāi)發(fā)方法有別于傳統(tǒng)模式。論文在全面分析這類產(chǎn)品特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以摩托車覆蓋件的快速開(kāi)發(fā)作為應(yīng)用對(duì)象，深入研究了以反求工程（RE）和快速原型制造（RPM）作為核心使能技術(shù)的復(fù)雜曲面產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)模式。研究工作主要包括以下內(nèi)容： 1、樣件的數(shù)字化 復(fù)雜曲面產(chǎn)品的樣件數(shù)字化方法不僅影響產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度，而且間接決定了曲面重構(gòu)的速度和質(zhì)量。論文運(yùn)用一級(jí)模糊綜合評(píng)判方法研究了復(fù)雜曲面產(chǎn)品的數(shù)字化策略，并以摩托車覆蓋件油泥模型為例，討論了樣件的測(cè)量規(guī)劃方法和數(shù)據(jù)的處理流程； 2、點(diǎn)云數(shù)據(jù)的規(guī)范處理 針對(duì)散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，詳細(xì)闡述了基于形狀特征匹配的點(diǎn)云對(duì)正方法。研究了散亂數(shù)據(jù)的誤差修正和數(shù)據(jù)優(yōu)化途徑，對(duì)多種噪聲點(diǎn)濾除方法和數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)方式進(jìn)行了對(duì)比分析，以找出滿足應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)規(guī)范方法。并根據(jù)曲面重構(gòu)的需要研究了點(diǎn)云特征的提取方法和曲面分片原則； 3、曲面重構(gòu) 論文首先從工程應(yīng)用的角度分析了NURBS曲線、曲面造型方法中各種參數(shù)對(duì)曲線、曲面重構(gòu)質(zhì)量的影響。在此基礎(chǔ)上，以覆蓋件曲面重構(gòu)為例，重點(diǎn)研究了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的分塊策略、曲面特征的識(shí)別和提取方法、曲面邊界提取和曲面重構(gòu)方式，以及反求過(guò)程中的正向設(shè)計(jì)等。綜合運(yùn)用精度評(píng)價(jià)、基于曲率的評(píng)價(jià)、基于光照模型的評(píng)價(jià)等多種方法進(jìn)行曲面重構(gòu)質(zhì)量的評(píng)價(jià)； 4、基于RPM技術(shù)的復(fù)雜曲面產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā) 論文根據(jù)各種快速原型工藝的特點(diǎn)，從材料、精度、速度、模型特性等方面討論了RPM技術(shù)對(duì)復(fù)雜曲面產(chǎn)品的適應(yīng)性。闡述了直接制模法、間接制模法兩種快速制模方式在覆蓋件快速開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用，構(gòu)建了復(fù)雜曲面類產(chǎn)品基于RPM技術(shù)的快速開(kāi)發(fā)模型。
【圖文】：

圖 2.5 擋泥板點(diǎn)云局部Fig.2.5 part of splasher points cloud測(cè)量前 首先在物體表面作白色噴涂處理 并放置一些專用標(biāo)識(shí) 然同角度對(duì)物體攝像 利用標(biāo)識(shí)的圖像坐標(biāo) 在開(kāi)發(fā)的專門軟件中計(jì)算相機(jī)位置下光線的交點(diǎn) 確定標(biāo)志的三維空間坐標(biāo) 最后再利用專門的雙視鏡備在不同的位置測(cè)量大型曲面 把測(cè)量的數(shù)據(jù)同已求得的標(biāo)識(shí)的坐標(biāo)值結(jié)得到整個(gè)大型曲面的數(shù)字化坐標(biāo)值 對(duì)于小曲面可直接用雙視鏡測(cè)量設(shè)備量而無(wú)須使用數(shù)碼相機(jī)測(cè)量 攝像以求得標(biāo)識(shí)的坐標(biāo)值圖 2.5 為 ATOS 測(cè)得的某型摩托車覆蓋件油泥模型的點(diǎn)云 Points Cloud局部測(cè)量數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)采集得到樣件模型的點(diǎn)云以后 根據(jù)模型的特點(diǎn)和生產(chǎn)要求 可云數(shù)據(jù)重構(gòu)出零件的 CAD 模型 據(jù)此模型設(shè)計(jì)相應(yīng)的模具 最終生產(chǎn)出相品零件 有的情況下 如為了快速作出用于展示的零件模型 可以采用快

圖 3.1 形狀特征分類Fig.3.1 the classsification of shape features點(diǎn)云對(duì)正時(shí) 首先尋找分片點(diǎn)云上相同的形狀特征 這些特征可以是樣型上自然形成的形狀 也可以是測(cè)量前人為添加的標(biāo)識(shí) 再利用特征的位置得出轉(zhuǎn)換矩陣 這樣就可以將各局部坐標(biāo)系統(tǒng)一 從而將分片點(diǎn)云對(duì)正 得整的樣件點(diǎn)云點(diǎn)云對(duì)正的過(guò)程特征對(duì)正的方式主要有 點(diǎn)與點(diǎn)重合 線與線共線 矢量平行/同向/重合面共面等 兩塊點(diǎn)云的對(duì)正需要多個(gè)特征的匹配 在選取特征時(shí)應(yīng)防止出現(xiàn)束或過(guò)約束 要使選取的特征足以正確的對(duì)正點(diǎn)云 必須使被選取的特征的信息足以構(gòu)建一個(gè)局部坐標(biāo)系 所有的特征均是以點(diǎn)為基礎(chǔ) 線和矢量是以構(gòu)建 平面則是在三點(diǎn)的基礎(chǔ)上構(gòu)成的 因此 局部坐標(biāo)系的構(gòu)建和統(tǒng)一可化為三點(diǎn)對(duì)三點(diǎn)的方式 選取適當(dāng)?shù)娜c(diǎn)可以構(gòu)建一個(gè)局部坐標(biāo)系 因此 的對(duì)正可以簡(jiǎn)化為新/舊兩個(gè)坐標(biāo)系的對(duì)正過(guò)程如圖 3.2 所示 圖(a)為坐標(biāo)系{OXYZ} 圖(f)為坐標(biāo)系{O X Y Z
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：TH164

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 杜靜;摩托車虛擬樣機(jī)技術(shù)的研究及應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 王榮智;基于數(shù)字樣機(jī)技術(shù)的城市客車車身開(kāi)發(fā)與研究[D];河南科技大學(xué);2009年

2 肖雪飛;基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的摩托車振動(dòng)仿真分析[D];武漢理工大學(xué);2006年

3 于明;復(fù)雜曲面CAM系統(tǒng)前置處理技術(shù)研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2006年

4 劉鐵飛;逆向工程與快速原型技術(shù)的研究及其在注塑產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2006年

5 胡迪;汽車密封件逆向建模及樣件的快速制造研究[D];貴州大學(xué);2007年

6 柳志華;基于柔性車架的摩托車虛擬樣機(jī)建模及仿真[D];武漢理工大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2708132