藝術品的價值越來越得到人們的認可。一些年代久遠、價值珍貴的藝術品,若要把藝術品永久保存,可加工仿制其原形,實現在不同地區(qū)、不同展館的同步展覽,讓人們更好了解工匠們進行藝術品制作的價值所在。針對藝術品需要永久保存的市場需求,本課題研究提出了基于NURBS自由曲面重構藝術品的快速逆向設計及其仿真加工技術。借助于三維激光掃描儀,對藝術品進行數據測量,采用NURBS自由曲面重構方法構建三維模型;搭建實現生產型五軸仿真機床,對藝術品的五軸數控加工技術進行編程設計并模擬仿真加工。本文首先分析了藝術品快速仿制和五軸仿真機床加工的研究現狀,確定了藝術品逆向設計和仿真加工的總體方案設計,其中:包括藝術品快速仿制設計、五軸仿真機床模擬加工設計。其次,探討了藝術品點云測量和拼接的原理,并根據NURBS自由曲面重構的表達定義和特性,建立重構的插值算法。在五軸仿真機床設計方面,針對企業(yè)實際生成型五軸機床的特性,來對仿真機床的控制系統參數、加工程序的驅動方式等關鍵技術進行了研究。最后,通過人體類藝術品的實例加工,驗證了快速逆向設計方法可行性和仿真機床模擬加工必要性。該藝術品快速仿制和五軸仿真機床加工方案的設計,將... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學湖北省

【文章頁數】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的和意義
    1.3 論文相關領域國內外研究現狀
        1.3.1 逆向快速仿制的發(fā)展現狀
        1.3.2 逆向工程中的曲面重構技術研究現狀
        1.3.3 五軸仿真機床加工技術研究現狀
    1.4 本文主要研究內容
第2章 藝術品逆向設計和仿真加工的總體方案設計
    2.1 快速仿制關鍵技術分析
    2.2 五軸仿真機床加工關鍵技術分析
    2.3 藝術品快速仿制與五軸仿真機床加工的總體方案設計
    2.4 本章小結
第3章 基于NUR BS曲面重構的藝術品逆向設計技術研究
    3.1 點云的基本概念
    3.2 測量原理
    3.3 點云旋轉拼接原理及模型建立
        3.3.1 旋轉拼接的參數原理
        3.3.2 建立旋轉拼接的模型
        3.3.3 誤差的分析
    3.4 NUR BS自由曲面重構方法
        3.4.1 NURBS曲面定義
        3.4.2 NURBS曲面特性
        3.4.3 NURBS曲面重構方法
        3.4.4 NURBS自由曲面重構的插值法
    3.5 藝術品 3D點云數據測量和處理
    3.6 藝術品曲面構建
    3.7 藝術品三維實體模型構建
    3.8 本章小結
第4章 藝術品五軸仿真加工技術研究
    4.1 企業(yè)生產型五軸機床的應用簡介
    4.2 企業(yè)生產型仿真五軸機床的特性
    4.3 藝術品五軸仿真加工編制設計
        4.3.1 粗加工驅動方式
        4.3.2 半精加工驅動方式
        4.3.3 精加工驅動方式
    4.4 VERICUT構建五軸仿真機床設計
        4.4.1 生產型五軸仿真機床運動軸設計
        4.4.2 生產型五軸仿真機床的控制參數設計
    4.5 本章小結
第5章 藝術品的逆向設計和仿真加工實現
    5.1 GEOM AGIC軟件的藝術品自由曲面重構實現
        5.1.1 點云數據采集
        5.1.2 點云數據拼接
        5.1.3 點云數據精簡
        5.1.4 點云數據修補
        5.1.5 藝術品自由曲面重構實現
    5.2 UGNX軟件藝術品五軸加工刀具軌跡生成
        5.2.1 藝術品自由曲面的模型導入的數據檢查和修復
        5.2.2 藝術品五軸加工的程序編制
        5.2.3 企業(yè)生產型五軸機床的后置處理程序的設置
        5.2.4 五軸刀具路徑的后置處理
    5.3 DMU60五軸仿真機床搭建實現
        5.3.1 DMU60五軸仿真機床主體搭建定義設計
        5.3.2 DMU60五軸仿真機床刀具庫定義設計
        5.3.3 DMU60五軸仿真機床控制系統定義設計
        5.3.4 DMU60五軸仿真機床碰撞定義設計
        5.3.5 DMU60五軸仿真機床模擬仿真加工
    5.4 本章小結
第6章 結論與展望
參考文獻
碩士在讀期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]心內膜表面幾何模型三維重建算法研究[J]. 馬秀麗,李金博,周峰,周學禮.  計算機應用研究. 2013(08)
[3]Heidenhain Millplus控制系統五軸機床后置處理與加工仿真技術初探[J]. 劉東曉,司曉梅.  航空精密制造技術. 2012(06)
[4]五軸聯動機床的軌跡控制研究[J]. 焦恩璋,陳美宏.  組合機床與自動化加工技術. 2009(12)
[5]逆向工程CAD建模關鍵技術研究[J]. 宋兆坤,饒錫新,解偉功.  機械制造與自動化. 2009(02)
[6]UG在我國的研究、應用現狀及進展[J]. 趙華,劉德仿,周臨震.  現代情報. 2008(10)
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[9]基于UG的葉輪產品的五坐標數控加工技術研究[J]. 沈自林,沈慶云,范彥斌.  機械設計與制造. 2008(10)
[10]基于C++與UG制動器襯墊三維建模與二次開發(fā)[J]. 劉愛軍,張一兵,洪敏.  裝備制造技術. 2008(08)

碩士論文
[1]基于Crust圖的散亂數據點集的曲面網格重建的算法研究[D]. 廖鴻文.湖南大學 2005



本文編號：3089319