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大型铸件用消失模的检测与重构技术研究

作　者: 史尧臣
导　师: 张学忱
学　校: 长春理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 逆向工程消失模三维测量曲面重构
分类号: TG247
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 47次
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内容摘要

本文在系统分析了国内外大型件的逆向工程中原型数据测量与模型重构方法的基础上,针对大型铸件用消失模的尺寸检测方法、三维测量数据的预处理技术、曲线曲面的重构技术等开展了系统的研究。针对大型铸件用消失模三维尺寸检测要求,采用了近景摄影测量技术和双目立体视觉技术相结合的三维测量方法,研究了消失模检测过程中盲区问题的处理方法,通过实验系统研究了平面、曲面标志点布置方式的不同对拟合曲面的误差的影响,提出了适合于大型铸件用消失模检测的标志点布置方案。针对获取的点云数据分别用均值滤波和弦偏差滤波进行了处理,研究表明相同数据量条件下弦偏差滤波方法保留的有用点更多,可以较完整的反映被测件的三维形貌。系统比较了Bezier、B样条和NURBS曲线曲面的数学模型对点云数据的处理的优缺点,选择了NURBS曲线曲面数学模型完成了获取的点云数据处理,并利用CATIA软件实现了消失模的曲面重构。系统分析了点与和曲面配准方法和误差检测方法,采用最近点迭代方法完成了点云和曲面的对准,并用三维直接比较法制作了三维色谱图和误差分布表,用二维截面法分析了关键部位的尺寸误差,用曲面轮廓度检测法分析了消失模形位公差。对中国一汽模具公司生产的某型轿车用风窗上外板凸模用模具的消失模进行了三维尺寸检测和三维模型重构,研究结果表明满足了大型铸件用消失模现场检测要求,为大型铸件用消失模的检测提出了一种简便快捷的方法。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-14
  1.1 引言  7-8
  1.2 大尺寸构件检测技术  8-11
  1.3 逆向工程技术  11-13
  1.4 本文的研究内容  13-14
第二章大型铸件用消失模尺寸检测技术  14-47
  2.1 大型铸件用消失模的结构特点  14-15
  2.2 大型铸件用消失模检测技术原理  15-22
  2.3 测量路径的规划  22-24
  2.4 盲区及多视拼接  24-34
  2.5 标志点布置方案实验  34-47
第三章三维测量及数据预处理  47-54
  3.1 大型铸件用消失模三维测量实例  47-50
  3.2 点云数据过滤  50-54
第四章曲线曲面重构  54-64
  4.1 Bezier曲线曲面的数学模型  54-56
  4.2 B样条曲线曲面的数学模型  56-58
  4.3 NURBS曲线曲面的数学模型  58-59
  4.4 大型件关键部位重构实验  59-62
  4.5 重构曲面的质量评价  62-64
第五章逆向工程在检测中的应用  64-74
  5.1 点云与曲面的配准方法研究  64-68
  5.2 误差检测方法研究  68-70
  5.3 大型铸件用消失模检测实验  70-74
结论  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-77

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