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逆向抄数的主要技术

发布日期:2014-07-03  来源:百佳学习邦  作者:李勇  浏览次数:1472
核心提示:逆向工程有如下几项主要技术。一、数据采集技术。二、数据处理技术。三、模型重构技术
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逆向抄数技术的流程为:对实物样件进行坐标数据采集,得到表面几何数据,然后进行数据拼合、简化、三角化、去噪等预处理;由于测量模型通常由多个面组成,因而还需要对测量数据进行分块,再进行曲面拟合,最后导入CAD系统进行产品模型重构。逆向工程有如下几项主要技术。

一、数据采集技术
随着传感技术、控制技术、制造技术等相关技术的发展,出现了各种各样的数据采集方法,主要分为接触式、非接触式和破坏式三大类,其中代表性的数据采集有三坐标测量机、光学扫描仪和断层扫描仪等。

二、数据处理技术
数据处理的关键技术包括多视拼合、噪音去除、数据简化、数据补缺和网格化等。
1、多视拼合
无论是接触式或非接触式的测量方法,要完成样件所有表面的数据采集,必须进行多方位采集,数据处理时就涉及了多视拼合技术。即对从不同视角测量的样件数据确定一个合适的坐标变换方法进行拼接,将从各个视力得到的点集合并到一个公共的坐标系下,从而得到一个完整的模型。
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2、噪声去除
在测量过程中,由于环境变化和其他人为的因素,数据点不可避免地会存在噪声,有必要对数据点进行去噪滤波。数据滤波通常采用高斯、平均和中值滤波等方法。
3、数据简化
当测量数据的密度很高时,如光学扫描设备常采集到几十万、几百万甚至更多的数据点,存在大量的冗余数据,严重影响后续算法的效率,因此,需要按一定要求减少测量点的数据。
4、数据补缺
由于被测实物本身的几何拓扑原因或者是受到其他物体的阻挡,会存在部分表面无法测量、采集的数字化模型存在数据缺损的现象,因而需要对数据进行补缺。例如,某些深孔类零件可能无法测量完全;另外,在测量过程中常需要一定的支撑或夹具,模型与夹具接触的部分无法获得真实的坐标数据。
Proe导入STL逆向抄数的变形金刚

三、模型重构技术
产品的三维CAD模型重构是指从一个已有的物理模型或实物零件产生出相应的CAD模型的过程,包含物体离散测点的网格化、特征提取、表面分片和曲面生成等,是整个抄数过程中最关键、最复杂的一环,也为后续的工程分析、创新设计和加工制造等应用提供数学模型支持。其内容涉及计算机、图像处理、图形学、计算几何、测量和数控加工等众多交叉学科和工程领域,是国内外学术界,尤其是CAD、CAM领域广泛关注的热点和难点问题。
在实际的产品中,只由一张曲面构成的情况不多,产品形面往往由多张曲面混合而成,由于组成曲面类型的不同,因此,CAD模型重建的一般步骤为:先根据几何特征对点云数扭进行分割,然后分别对各个曲面片进行拟合,再通过曲面的过渡、相交、裁剪、倒圆等手段,将多个曲面合并成一个整体,即重建的CAD模型。
随着计算机辅助几何设计理论和技术的发展及应用,CAD、CAM、CAE集成系统的开发和商业化。利用产品实物的数据采集技术,通过各种数据处理手段获得产品CAD模型信息,然后充分利用成熟的CAD技术快速、准确地建立实体数学几何模型,在工程分析的基础上,加工出产品模具,最后制成产品,便形成了逆向工程技术与CAD集成的样品-数据-产品的开发过程。

逆向抄数的流程
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