快速成形中的反求工程

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要本文围绕着反求工程在快速成形技术中的应用进行了开创性的研究，内容贯穿数据采集、数据预处理、文件读取、边界提取、STL模型的重构、曲面重构。缸理论和成果，为华中科技大学快速成形中心的反求工程项目的进一步组织和实、施进行了有益的探索和尝试，并打下了良好的基础。反求实物原型的过程中，CAD模型转换成STL格式文件时，数据量骤然增加，、旷而且STL文件常出现裂纹、孤立面、重叠面等问题或错误。m了绕过STL文件转，换所产生的诸多问题，本文在对数据采集的不同方法及相应的数据处理方式的分析比较的基础上，提出了将测得的数据直接转换成RP系统接受的片层

2、轮廓数据的思想。相对转换成STL文件而言，其数据量小，运算速度快。l为了去除噪音点、简化数据，本文给出了对采集数据进行预处理的具体过程t和方法。提出了一种基于三维散乱数据进行边界提取的算法，实现了二维轮廓环的构造。另外，为了以后解决数据文件格式转换的问题。对工程图学领域内通用的IGES文件规范作了详细的说明，并给出了IGES文件读取的步骤。为了进行零件的变异复制。本文详尽地研究了STL模型重构的问题。介绍了STL格式的特点，分析比较了由二维轮廓环重构三维形体的方法。考虑到这些方法只适用于单轮廓环对的局限性，基于实际重构中的数据特点，提出了一种适用于多轮廓环对重构

3、三维形体的改进方法。基于所提出的改进方法和前面所完成的二维轮廓环的构造，提出并实现了STL模型重构的一个部分一一二维轮廓间三角面片的构造的算法。分析了STL模型重构的另一部分一一上下底面三角划分的关键之处，提出并实现了上下底面单环域的三角划分的算法，改进并实现了多环域的三角划分的算法。为了便于观察重构的效果和实际生产中的需要，本文还基于OpenGL实现了所重构的STL模型的三维显示，并对所构造的二维轮廓环进行了显．／示处理。1，，7F为了更容易实现对实物几何模型的修改，以达到创新的目的，本文初步探讨华中科技大学硕士学位论文了散乱数据曲面重构的问题。分析了散乱数据

4、曲面重构的特点，介绍了曲面重构过程中主要使用的几种方案，讨论了散乱数据曲面重构在RPM中应用的重要性a关键字：反求工程，快速成形，数据采集，数据预处理二维轮廓环，STL模型重构，曲面重构aⅡ华中科技大学硕士学位论文AbstractTheapplicationofREinRPwasoriginallyresearchedinthisthesis，whichcoveredallthingsfromdatacollection，datapreprocessing，filesreading，boundariesdrawingandSTLmodelsreconstruct

5、iontosurfacesreconstruction．Thetheoriesandachievementscontributedsomeusefulexplorations＆tryoutsandgoodbasestothefurtherorganizationandimplementationoftheREproject，whichwastakenbytheRPcenterinHUST．DuringtheconstructionofentityprototypingbyRE，thedataquantityincreasedgreatlywithchanging

6、CADmodelstoSTLfiles，whichoftencausedsucherrorsasflaws，single—overhangingsurfaces，overlappedsurfaces，etc．InordertoavoidtheproblemsresultedbythechangefromCADmodelstoSTLfiles，inthethesistheideaaboutchangingthecollecteddatadirectlytolayercontourdatathatwasacceptabletoRPsystem，waspropound

7、edbasedontheanalysisofvariouswaystocollectdataandrelevantmethodstoprocessdata．ComparedwithSTLfiles，itcontainedfewerdataandcouldbecalculatedmorerapidly．Inthisthesisthestepsandmethodsofthepreprocessingofcollecteddatawereprovidedtopurifynoisypointsandsimplifydata．Analgorithmofboundaries

8、drawingfrom3