工程畢業(yè)設計的開(kāi)題報告
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1、選題意義和背景。
逆向工程可以簡(jiǎn)單的定義為這么一個(gè)過(guò)程：在沒(méi)有工程圖紙的情況下，對實(shí)際物體模型進(jìn)行測量，通過(guò)對測量信息的分析和處理來(lái)構造其CAD模型的過(guò)程，由實(shí)際模型反求出設計模型來(lái)。
逆向工程的由來(lái)是什么呢?簡(jiǎn)而言之，傳統的正向設計與制造是從圖紙到零件產(chǎn)品，而反求工程的設計是從零件或原型到二維圖紙或三維模型，再經(jīng)過(guò)制造過(guò)程到零件。這就是所謂“逆向”或“反求”的由來(lái)。兩者之間的比較。所謂逆向，指是相對傳統的從設計圖紙或模型加工出實(shí)際產(chǎn)品來(lái)的正向過(guò)程而言的。逆向工程與傳統的正向設計的根本區別在于：正向設計是由抽象的教高層次概念或獨立實(shí)現的設計過(guò)渡到設計的物理實(shí)現，從設計概念到CAD模型有一個(gè)明確的過(guò)程;而反向工程是基于一個(gè)可以獲得的實(shí)物模型來(lái)構造出它的設計概念，并且可以通過(guò)對重構模型特征參數的調整和修改來(lái)達到對實(shí)物模型的逼近或修改的目的，以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。從數字化的點(diǎn)的生成到CAD模型的創(chuàng )建是一個(gè)推理的過(guò)程。
逆向工程通常從測量一個(gè)己存在的實(shí)際物體開(kāi)始，這樣就能生成一個(gè)曲面或實(shí)體模型，以便能充分利用CAD/CAM技術(shù)的各種優(yōu)點(diǎn)。一旦重構出自由曲面和建立CAD模型后，就可以進(jìn)行一系列后續操作，如零件設計、有限元分析、模型修改、誤差分析以及數控加工指令生成。
2、論文綜述/研究基礎。
現階段國內外反求工程所構造的CAD模型，基本上尚僅限于幾何形狀的重構，談不上滿(mǎn)足一定要求的“精度設計”和“精度制造”,這大大限制了反求工程的應用范圍。
技術(shù)發(fā)展現狀：逆向工程技術(shù)的目前發(fā)展很快，前景很好。關(guān)鍵是由于硬件和軟件的成本較高，帶來(lái)其應用范圍受到一定限制。但畢竟它具有強大的發(fā)展勢頭，其發(fā)展趨勢不可限量。
RE在國內外的應用狀況：在許多航空業(yè)、汽車(chē)業(yè)、家用電器制造業(yè)、以及某些玩具制造行業(yè)都得到不同程度的應用和推廣。逆向工程可用應于新零件的設計，己有零件的復制，還可用于損壞或磨損零件的還原以及數字化模型檢測。
逆向工程之所以在許多諸如汽車(chē)、造船業(yè)、百貨、電子業(yè)、醫藥等不同部都產(chǎn)生興趣，其理由常�？赡苁且韵轮唬�
�、佼a(chǎn)品的原型通過(guò)手工建模，因此沒(méi)有原型的CAD模型存在(例如汽車(chē)工業(yè)中的粘土模型);②在原型階段對用CAD建模的產(chǎn)品所需的修改已施加到其原型本身，而不是施加到CAD模型(例如壓具的設計和制造);③磨損或損壞的零件但又沒(méi)有CAD模型時(shí)必須復原或重建;.CAD被引入到公司中，所有現存產(chǎn)品必須用CAD建模，以便得到完整的數字文檔;⑤復雜形狀零件需要檢查，因而所創(chuàng )建的逆向工程模型得與存在的CAI)模型做比較。
如此等等。
總之，逆向工程是一門(mén)開(kāi)拓性、綜合性、實(shí)用性較強的技術(shù)，屬于新興的交叉學(xué)科分支。它能在原來(lái)的實(shí)物模型的基礎上，修改和重新設計，從而實(shí)現創(chuàng )新的目的。逆向工程的研究可為快速產(chǎn)品設計、快速原型制造等提供關(guān)鍵性的技術(shù)支持。它的應用和推廣具有十分重要的意義。
3、參考文獻。
[1] Chivate P N, Jablokow A G. Sol id model generation from measured point data.CAD. 1993, 25 (9)：587-600
[2] Pal Benko, Ralph R. Martin. Tamas Varady.Algorithms for reverse engineering boundary representation models. CAD,33(9)：839-851
[3] W. Sun, C. Bradley, Y. F. Zhang, H. T. Loh. Cloud data modelling employing a unified, non-redundant triangular mesh. CAD, 2001, 33(_)：183-193
[4] Tamas Varady,Ralph R Martin and Jordan Cox. Reverse engineering of geometric models--an introduction. CAD,1997,29(4)：255-266
[5] Y. H. Chen, Y. Z Wang. Genetic algorithms for optimized re-triangulation in the context of reverse engineering. CAD,1999,31()：261-267
[6] Xin context of reverse engineering. CAD,1999,31()：261-267 Chen and Francis Schmitt. Surface modelling of range data by constrained triangulation. CAD, 1994, 26 (8)：632-645
[7] M. Yang, E. lee. Segmentation of measured point data using a parametric quadric surdface approxiation. CAD. 1999, 31(7)：449-457
[8] C. K. Au, M. M. F. Yuen. Feature-based reverse engineering of mannequin for garment design. CAD. 1999, 31()：751一759.
[9] Xiuzi Ye, Todd R Jackson, N. M. Patrikalas. Geometric design of functional surfaces. CAD, 1996, 28 (9)：741-752
[10] A.Fischer. Multi一level models for reverse engineering and rapid prototyping in remote CAD systems. CAD 2000,32()：27-38
[11] W. K. Chiu, S. T. Tan. Multiple material objects:from CAD represention to data format for rapid prototyping. CAD, 2000, 32 (12)：707-717
[12] Xue Yan and P Gu. A review of rapid prototyping technologies and systems. CAD, 1996, 28 (4)：307-318
[13] Y. H. Chen, Y. Song. The development of a layered based maching system, CAD, 2001, 33()：331-342
[14] Kerstin Geiger,Ralf Huber. Reverse Engineering.
[15]Josef Hoschek and WErner. Reverse Engineering. Stuttgart:Teubner,1996
[16]蘇大圖等。光學(xué)測試技術(shù)。北京：北京理工大學(xué)出版社。1996.9.
[17]顧文郁�，F代光電測試技術(shù)上�？茖W(xué)技術(shù)文獻出版社，406P
[18]楊耀權，施仁，于希年等。激光掃描三角法大型曲面測量中影響參數分析。西安交通大學(xué)學(xué)報。1999,33(7)：15-18
[19]劉志剛，陳康寧，劉布昆，林志航。逆向工程中基于線(xiàn)結構光視覺(jué)傳感器的光學(xué)坐標測量系統研究。制造業(yè)自動(dòng)化，1999,21(5)： 36-39
[20]虞啟迪，張天虎。利用結構光進(jìn)行三維物體測量的新方法，應用光學(xué)。2000,21(1)
[21]劉志剛，方勇，陳康寧，林志航。線(xiàn)結構光三維視覺(jué)曲面測量的自適應采樣與建模方法。西安交通大學(xué)學(xué)報。1999,33(10)：48-51
[22]許慶紅，鐘約先，田志福。采用虛擬復合光柵的突變形面輪廓測量技術(shù)。清華大學(xué)學(xué)報，2000,40(8)：1-3/24
[23]鄭瑞華，楊學(xué)棟，黃濱蘭等。光柵投影圖像測量物體三維外形，光學(xué)技術(shù)，May2001,27(3)：p276-277
[24]郝煌棟，趙洋，李達成。光柵投影式輪廓測量中兩種誤差的分析。光學(xué)學(xué)報。2000,20(3)：376-379
[25]田豐，趙宏等一種新的光柵投影輪廓術(shù)。光學(xué)學(xué)報，1996,16( I 0)，1506-I 509
[26]劉維一等。彩色數字編碼投影光柵三維輪廓術(shù)的研究。光學(xué)學(xué)報，2001: 21(6)，687-
[27]金觀(guān)昌等。計算機輔助投射條紋系統在三維形狀設計中的作用。清華大學(xué)學(xué)報(Science版)2001.2
[28]由志福，鐘約先，許慶紅，曹起驥，投影柵相位法曲面形體檢測系統結構的分析清華大學(xué)學(xué)報，2000,40(5)：5-8
[29]屠大維，基于偏振位相調制的位相輪廓測量。光學(xué)技術(shù)，1997.Nov,(6)
[30]劉興占，吳秋艷，任大海。彈頭表面輪廓測量方法的探討。激光雜志，2000,21(6)，P7-
[31]赫煌棟等。光學(xué)投影式三維輪廓測量術(shù)技術(shù)綜述。光學(xué)技術(shù)，1998,S,Sep.
[32]李奇等。計算機立體視覺(jué)技術(shù)綜述。光學(xué)技術(shù)，1999 } Sep,
[33]張舜德，盧秉恒，丁玉成。光學(xué)三維形面分區域測量數據的拼接研究。中國激光，2001,28(6)：533-536
[34]郝爆棟，趙洋，李達成�；诟倪M(jìn)的非線(xiàn)性小數重合法的輪廓測量。清華大學(xué)學(xué)報，2000,40(4)：32-34
[35]陳勇。測量造型技術(shù)在反求工程中的應用。機械工藝師。2001.6:43-44
[36]高國軍，陳康寧，林志航，方勇。用CMM檢測自由曲面時(shí)檢測點(diǎn)和路徑的規劃方法研究。西安交通大學(xué)學(xué)報，1996,30(7)：57-63
[37]柯映林，李維詩(shī)。復雜曲面離散測量布點(diǎn)理論和算法研究。計算機輔助設計與圖形學(xué)學(xué)報。Oct 1998,10(10)：57-60
[38]由志福，鐘約先，許慶紅，曹起驥，投影柵相位法曲面形體檢測系統結構的分析清華大學(xué)學(xué)報，2000,40(5)：5-8
[39]鄧文怡，呂乃光，巫建坤。測量工件三維曲面的工業(yè)視覺(jué)系統。華中理工大學(xué)學(xué)報。1999,27(1)：81-83
[40]劉振凱等。一種基于斷層測量的反求工程。中國機械工程2000.4
[41] 邱澤陽(yáng)，肖雙九等。一種基于逼近理論的曲面重構算法。計算機輔助設計與圖形學(xué)學(xué)報，2001,13(7)：622-625
[42]高立志，林志航，方勇�；谝曈X(jué)、CAD和CMM的自由曲面的逆向工程。西安交通大學(xué)學(xué)報，1998,30(7)：68-71
[43]周儒榮。逆向工程與快速原型制造，計算機輔助設計與制造，2001, 4:6-9
[44]孫玉文。面向快速原型制造的逆求技術(shù)，機械設計，2000. 38(4)：11-12
[45]劉振凱等。一種基于斷層掃描的反求工程，中國機械工程，2001.4:393-396
[46]李江雄。反求工程中復雜曲面邊界線(xiàn)的自動(dòng)提取技術(shù)。機械設計與制造工程。2000,29(2)：26-28
[47]來(lái)新民，黃田，曾子平，林忠欽。自由曲面逆向工程系統的研究。中國機械工程。2000,11(7)：777-780
[48]周儒榮，張麗艷，蘇旭，周來(lái)水。海量數據點(diǎn)的曲面重建算法研究。軟件學(xué)報，2001,12(2)：249-255
[49]張麗艷，周儒榮等。海量測量數據簡(jiǎn)化技術(shù)研究。計算機輔助設計與圖形學(xué)學(xué)報，2001,13(11)：1019-1023
[50]柯映林，肖堯先，李江雄。反求工程CAD建模技術(shù)研究。計算機輔助設計與圖形學(xué)學(xué)報。2001,13(6)：570-575
[51]金濤，單巖，童永光。反求過(guò)程中基于幾何特征及約束的模型重建，計算機輔助設計與圖形學(xué)報，2001.3:202-207
[52]黃小平，杜小明，熊有倫。逆向工程中的建模技術(shù)。中國機械程。2001,12(5)：539-542
[53]刑淵。制造領(lǐng)域中反求設計方法及其應用研究。中國機械土程。2001,12(4)：416-419
[54]張三元，孫守遷，潘云鶴�；诋a(chǎn)品反求工程的產(chǎn)品創(chuàng )新設計方法。計算機輔助設計與圖形學(xué)學(xué)報，2000,12(11)： 851-855
[55]陳德林，勛建國�；诜辞蠊こ痰募译姰a(chǎn)品設計方法研究與應用�，F代制造上程。2001(12)：21-22
4、論文提綱。
第一章概述
1. 1引言
1. 2逆向工程概述及其應用
1. 3當前逆向工程存在的問(wèn)題
1. 4逆向1:程的發(fā)展趨勢
1. 5論文的選題、目的和內容
第二章數據測量
2. 1各種測量方式之比較
2. 2光學(xué)測量原理
2. 3雙目視覺(jué)原理以及左右圖像的特征匹配
2. 4用CCD測量
2. 5測量方法中的實(shí)際問(wèn)題一測量誤差分析及測量精度問(wèn)題
2. 6 ATOS光學(xué)測量系統
2. 7 COMET光學(xué)掃描測量系統簡(jiǎn)介
第三章數據處理
3. 1海量散亂數據點(diǎn)的研究
3. 2數據處理
3. 3 STL文件
3. 3. 1 STL格式文件標準
3. 3. 2 STL格式的三角形規則
3. 3. 3 STL格式數據模型存在的問(wèn)題
3. 3. 4由3維離散數據直接反求STL文件
3. 3. 5 STL文件中數據拓撲關(guān)系的顯化
3. 4利用AutoCAD來(lái)實(shí)現點(diǎn)云數據的可視化
第四章曲面建模
4. 1引言一高質(zhì)量的曲面建模
4. 2曲面重構和模型重建
4. 3三角形曲面片
4. 3. 1三角形的重心坐標
4. 3. 2散亂數據三角剖分
4.3.3狹長(cháng)三角形的判定參數
4. 4頂點(diǎn)上法矢的計算
4. 5二角網(wǎng)格簡(jiǎn)化
4. 6二角Berstein-Bezier曲面片
4. 7構造散亂數據插值曲面
4.8 Surfacer軟件中重新二角化問(wèn)題
4. 9逆向工程的誤差分析
4, 10曲面的光順處理
第五章快速成型技術(shù)簡(jiǎn)介
5. 1快速成型技術(shù)原理
5. 2快速成型系統的發(fā)展現狀
5. 3 RE與RPM的集成
5. 4 RP快速成型系統的優(yōu)缺點(diǎn)和應用狀況
5. 5遠程快速成型技術(shù)簡(jiǎn)介
第六章內燃機氣道模型的反求和快速成型探討
6. 1氣道CAD
6. 2氣道模型的反求
6. 2. 1氣道模型的測量
6. 2. 2模型數據的處理和曲面重構
6. 2. 3快速成型
6. 3結論
第七章結束語(yǔ)
7. 1本論文所完成的工作
7. 2需進(jìn)一步完善的部分和環(huán)節
5、論文的理論依據、研究方法、研究?jì)热荨?/p>
論文的選題：本論文是基于云南省CIMS應用示范工程一一云南內燃機廠(chǎng)CIMS工程的子項目一RE逆向工程項目和即快速成型項目。其中包括內燃機4100QB的螺旋進(jìn)排氣道的逆向設計子項目。
論文選題的國內外研究動(dòng)態(tài)和現狀：目前RE與RP技術(shù)已經(jīng)逐漸得到越來(lái)越廣泛的應用。國內外針對此方面的研究工作，一方面是繼續在已成熟的自由曲線(xiàn)和曲面重構理論上繼續有所突破，另一方面就是在實(shí)際的測量、數據處理和重構CAD模型上逐漸集成和完善。
論文的主要內容：主要介紹逆向工程與快速成型技術(shù)。包括逆向工程中的數據測量、數據處理、曲面重構以及快速成型的原理、分類(lèi)、特點(diǎn)等，以及RE和RP的集成。
論文的目的：通過(guò)研究在國內企業(yè)實(shí)施RE&RP技術(shù)中所遇到的一些具體問(wèn)題，為解決這些問(wèn)題提供思路，并提高到理論上的高度，從而加速?lài)鴥绕髽I(yè)的現代化進(jìn)程。
本論文是在云內動(dòng)力公司的技術(shù)改造項目中的RE與RP子項目的基礎上進(jìn)行的，因此，可以使用如CMM和ATOS光學(xué)掃描系統設備、以及相應的配套軟件，有著(zhù)較完善的實(shí)驗條件和設備，可以進(jìn)行有關(guān)研究工作。
6、研究條件和可能存在的問(wèn)題。
首先是在理論上，如在三角片轉變成三角域Bezier曲面、三角域和矩形域的轉換問(wèn)題，以及最后如何形成光滑連續的曲面方面，需要展開(kāi)和詳細分析。
在數學(xué)和算法理論方面還需還有待于進(jìn)一步加強。
Surfacer軟件是一個(gè)很強大的軟件。由于使用的只是試用版，沒(méi)有完整的說(shuō)明書(shū)和用戶(hù)手冊，更主要的是由于時(shí)間和其他一些因素的限制，因此本文只是利用Surfacer來(lái)作一些點(diǎn)云的改進(jìn)和完善。而通過(guò)借助于生成曲線(xiàn)，交互式修改和調整這些曲線(xiàn)，最后生成符合要求的光滑曲面這種方式還只是在使用中嘗試過(guò)，但還沒(méi)有完成。最后生成的曲面模型，在UG等軟件中的進(jìn)一步修改完善，由于條件限制，本文沒(méi)有深入展開(kāi)下去。
關(guān)于氣道CAD,本文只是提出一點(diǎn)想法，還沒(méi)有真正地詳細地深入探討下去。為什么提出這個(gè)問(wèn)題，只是關(guān)于正逆向結合設計，充分利用各種技術(shù)的綜合優(yōu)勢，是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。否則只能是簡(jiǎn)單的仿形加工而不是真正的逆向目的所在。然而這個(gè)問(wèn)題是一個(gè)集CAD/CAM、空氣動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)以及內燃機學(xué)的綜合課題，需要多人分工合作，以及一定的設備及軟件，進(jìn)行大量的分析實(shí)驗和摸索。
由于時(shí)間有限，僅能在少數幾點(diǎn)上有所猜想、探索和嘗試，有些方案是否為最優(yōu)方式，以及是否完全符合實(shí)際情況，尚需進(jìn)一步驗證和完善。由于時(shí)間的限制，本文僅限于此，一些問(wèn)題尚待今后進(jìn)一步的探索、研究和完善。
7、預期的結果。
對逆向工程及快速成型技術(shù)做了一些分析和探討。利用RE, RP,RT相結合的技術(shù)，進(jìn)行模具制造，可有效地降低模具制造成本，縮短制造周期，從而顯著(zhù)提高生產(chǎn)效率，贏(yíng)得用戶(hù)市場(chǎng)。對于國內的企業(yè)來(lái)說(shuō)，由于資金、技術(shù)、人員等各種條件的限制，必須考慮到國內和企業(yè)內部的現實(shí)情況，正確地進(jìn)行設備和軟件選型，合理地考慮各種因素，合理地考慮和選擇進(jìn)口設備和國產(chǎn)設備，以最大限度地發(fā)揮企業(yè)的動(dòng)力，贏(yíng)得激烈的市場(chǎng)競爭。通過(guò)研究在國內企業(yè)實(shí)施RE&RP技術(shù)中所遇到的一些具體問(wèn)題，為解決這些問(wèn)題提供思路，從而有可能加速?lài)鴥绕髽I(yè)的現代化進(jìn)程。
8、論文寫(xiě)作進(jìn)度安排。
2015.05-2015.06 反求工程的設計資料調查
2015.06-2015.07 國內外反求工程理論研究分析
2015.07-2016.02 工程實(shí)際物體模型進(jìn)行測量
2016.02-2016.06 提交論文初稿
2016.07-2016.08 確定論文終稿
2016.08-2016.09 論文答辯
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