基于坐標(biāo)測(cè)量的風(fēng)機(jī)葉片三維模型重構(gòu)技術(shù)及數(shù)控加工仿真.pdf

1、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(guò)點(diǎn)云數(shù)據(jù)測(cè)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：
　?。?）通過(guò)對(duì)葉片曲面表面特征的分析，規(guī)劃測(cè)量路徑，運(yùn)用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)

2、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。
　?。?）系統(tǒng)的介紹了測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理技術(shù)，包括測(cè)量數(shù)據(jù)的冗余點(diǎn)去除、數(shù)據(jù)濾波、數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)、數(shù)據(jù)插補(bǔ)等。通過(guò)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(jiǎn)。
　?。?）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(jiǎn)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)

3、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(zhǎng)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。
　?。?）提