發(fā)布時間：2018-12-14 09:14

【摘要】：曲面重構技術是逆向工程中的關鍵技術,在曲面重構的過程中要保證重構曲面的部分特征以及較高的精度�；诓煌瑪祿袷降那嬷貥嫷难芯吭跈C械制造領域一直是值得深入研究的熱點問題。為此,本文針對鞋楦模型組合曲面進行保留特征的曲面重構研究,主要研究內容如下:(1)利用曲面求交算法對IGES格式組合曲面直接切片處理,得到切片數據用于后續(xù)的曲面重構,創(chuàng)建IGES讀寫引擎對組合曲面數據進行特征提取,對文件中的邊界曲面特征進行離散化,對相鄰接的邊界曲面進行邊線匹配,完成所有邊界曲面三角剖分,并將三角剖分數據轉換為標準STL格式文件。(2)對鞋楦STL格式文件進行切片處理,利用切片數據提取并光順組合曲面特征棱線,構造曲面偏置曲線族,完成鞋楦楦筒部分的曲面延伸,對延伸部分進行再次切片處理,得到完整切片數據點,并對切片數據進行B樣條曲線插值。(3)根據曲率確定出鞋楦模型每個切片曲線數據中的尖點,計算保留尖點特征的切片曲線數據參數,利用B樣條計算方法獲得重構曲面網格數據點,并考慮整體曲面的光順性,提出優(yōu)化曲線數據參數的方法,將組合曲面重構為單張B樣條曲面。(4)利用C++語言進行了軟件模塊開發(fā),實現了 IGES格式文件的切片功能、IGES格式與STL格式的轉換功能、基于切片數據點的曲面延伸功能、保留特征的曲面重構,通過鼠標交互實現視圖的基本變換,并將相關功能嵌入已有的CAM軟件系統(tǒng)。最后,研究了鞋楦數控加工方法,并用五軸鞋楦數控機床完成了數控加工實驗,實驗結果驗證了曲面重構的有效性。
[Abstract]:Surface reconstruction is a key technology in reverse engineering. In the process of surface reconstruction, some features and high accuracy of surface reconstruction should be guaranteed. The research of surface reconstruction based on different data formats has been a hot issue in the field of mechanical manufacturing. The main contents of this paper are as follows: (1) directly slicing the composite surface in IGES format by using the intersection algorithm of the surface. Slice data are obtained for subsequent surface reconstruction, IGES read-write engine is created to extract features from composite surface data, the boundary surface features in the file are discretized, and the adjacent boundary surfaces are matched by edges. The triangulation of all boundary surfaces is completed, and the triangulation data is converted into the standard STL format file. (2) the shoe last STL format file is sliced, and the feature edges of the combined surface are extracted and smoothed by slice data. The curved surface offset curve family is constructed, the surface extension of the shoe last part is completed, the extension part is sliced again, and the complete slice data point is obtained. The B-spline curve interpolation is carried out on the slice data. (3) according to the curvature, the tip points in each slice curve data of the shoe last model are determined, and the data parameters of the slice curve that retain the sharp point feature are calculated. The B-spline method is used to obtain the reconstructed surface mesh data points, and considering the fairing of the whole surface, a method to optimize the curve data parameters is proposed. The combined surface is reconstructed into a single B-spline surface. (4) the software module is developed with C language to realize the slicing function of IGES format file, the conversion function between IGES format and STL format, and the surface extension function based on sliced data points. The feature preserving surface reconstruction realizes the basic transformation of the view through the mouse interaction and embeds the related functions into the existing CAM software system. Finally, the NC machining method of shoe last is studied, and the NC machining experiment is completed with five-axis shoe last machine tool. The experimental results verify the effectiveness of surface reconstruction.
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.7

【參考文獻】

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本文編號：2378361