【摘要】：葉片作為礦用通風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵零部件，，其設(shè)計(jì)是保證風(fēng)機(jī)高效生產(chǎn)的重要前提；逆向工程是一種效率高、成本低的新型設(shè)計(jì)模式。本文基于逆向工程技術(shù)，通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)測量、點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理、曲面重構(gòu)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)葉片的逆向重構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了實(shí)體模型生成及其數(shù)控加工仿真，這為風(fēng)機(jī)葉片的高效設(shè)計(jì)和生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，具有一定的理論價(jià)值和實(shí)際意義。 本文主要研究工作如下： （1）通過對(duì)葉片曲面表面特征的分析，規(guī)劃測量路徑，運(yùn)用三坐標(biāo)測量機(jī)對(duì)葉片葉身曲面進(jìn)行了坐標(biāo)采集，獲取了風(fēng)機(jī)葉片曲面表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，這是對(duì)后續(xù)工作的保障。 （2）系統(tǒng)的介紹了測量數(shù)據(jù)的預(yù)處理技術(shù)，包括測量數(shù)據(jù)的冗余點(diǎn)去除、數(shù)據(jù)濾波、數(shù)據(jù)精簡、數(shù)據(jù)插補(bǔ)等。通過弦高--偏差角度相結(jié)合的算法對(duì)每截面平面內(nèi)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行精簡。 （3）對(duì)于風(fēng)機(jī)葉片截面上的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，提出了給定誤差下的最小二乘非均勻B樣條擬合，再進(jìn)行二次采樣精簡點(diǎn)云數(shù)據(jù)的方法。 （4）深入分析了非均勻有理B樣條曲面重構(gòu)的方法，在介紹了曲線曲面擬合方法以及非均勻B樣條和NURBS曲線曲面數(shù)學(xué)知識(shí)的前提下，對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理后的截面坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次采樣，得到u方向曲線型值點(diǎn)，再用累計(jì)弦長法構(gòu)造非均勻節(jié)點(diǎn)矢量。應(yīng)用該節(jié)點(diǎn)矢量構(gòu)造非均勻B樣條基，以此建立控制頂點(diǎn)反算方程組，然后將u向型值點(diǎn)做為v向控制點(diǎn)，反算出曲面的控制點(diǎn)，再根據(jù)非均勻有理B樣條的計(jì)算公式，得到了風(fēng)機(jī)葉片曲面的三維模型，為實(shí)物造型奠定了基礎(chǔ)，提出的算法能滿足重構(gòu)的要求。 （5）提取擬合后曲面上的點(diǎn)云數(shù)據(jù)并導(dǎo)入U(xiǎn)G軟件中的Imageware模塊進(jìn)行曲面生成，然后在UG中生成實(shí)體模型，最后研究了該風(fēng)機(jī)葉片的數(shù)控加工方法，得到了可用于機(jī)床生產(chǎn)的數(shù)控加工代碼。
【圖文】：

程是和產(chǎn)品的正向工程相對(duì)的，即根據(jù)現(xiàn)有的零件或原型，將其轉(zhuǎn)化為CAD模型的相關(guān)的數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)幾何模型重建，最后再制造出產(chǎn)品的過程。其產(chǎn)品的正向設(shè)計(jì)與逆向工程設(shè)計(jì)的基本流程如圖1.1和圖1.2所示。圖 1.1 正向工程流程圖Fig 1.1 Positive engineering flow chart圖 1.2 逆向工程流程圖Fig1.2 Reverse engineering flow chart

程是和產(chǎn)品的正向工程相對(duì)的，即根據(jù)現(xiàn)有的零件或原型，將其轉(zhuǎn)化為CAD模型的相關(guān)的數(shù)字化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)幾何模型重建，最后再制造出產(chǎn)品的過程。其產(chǎn)品的正向設(shè)計(jì)與逆向工程設(shè)計(jì)的基本流程如圖1.1和圖1.2所示。圖 1.1 正向工程流程圖Fig 1.1 Positive engineering flow chart圖 1.2 逆向工程流程圖Fig1.2 Reverse engineering flow chart
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TK83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2639565