飛機蒙皮的逆向建模研究

　　引導語(yǔ)：下面是小編整理出來(lái)的有關(guān)于飛機蒙皮的逆向建模研究，希望對大家有所幫助哦!

　　1 概述

　　隨著(zhù)數字化技術(shù)的發(fā)展，三維的數字化模型已經(jīng) 成為尺寸傳遞的主導方式。為了適應當前形勢，通過(guò)采集現有 蒙皮零件或者其型胎的點(diǎn)云數據，利用 CATIA命令進(jìn)行逆向建模，返求出蒙皮零件的三維數學(xué)化模型。這樣一個(gè)從實(shí)際物體 到幾何建模的過(guò)程，是蒙皮零件數字化生產(chǎn)制造的基礎，是零 件工裝型胎再制造的依據，也是新型數字化制造、數字化協(xié)調 同原有制造依據的紐帶。這一過(guò)程既延續了傳統的生產(chǎn)鏈，又 與當下的數字化生產(chǎn)制造相接軌。

　　通常情況下，蒙皮類(lèi)零件的形狀較為復雜，曲面由多個(gè)曲率不同的曲面組成，因此形成蒙皮型面時(shí)，不僅要求對曲面進(jìn)行有經(jīng)驗地分割和拼接，而且還要求每一個(gè)曲面均是平滑高質(zhì)量的曲面，要想達到此目的，關(guān)鍵在于構建光順平滑的曲線(xiàn)。下面就以一個(gè)蒙皮類(lèi)零件為例，詳細描述其逆向建模研究的具體步驟。

　　2 逆向建模研究的具體步驟

　　蒙皮零件逆向建模的具體步驟有：采集及處理數據、構建蒙皮實(shí)體模型、模型偏差因素分析。其中，構建模型又分為：截 面線(xiàn)的形成、優(yōu)化;構建曲面;擬合邊緣線(xiàn)和形成實(shí)體等幾個(gè)步驟。

　　2.1 采集及處理數據

　　采集蒙皮零件數據的方法有直接掃描蒙皮和掃描零件模胎兩種。通常情況下，采用激光掃描儀對零件或模胎進(jìn)行垂直掃描，采集三維數據，然后在 CATIA中利用CLOUD IMPORT導入形成點(diǎn)云文件，

　　當點(diǎn)云數據導入到CATIA后，對點(diǎn)云進(jìn)行適當處理。為了預防曲面存在鼓包等問(wèn)題，過(guò)濾、去除一些偏差較大元素，可以減小點(diǎn)云曲率突變的概率。

　　由于掃描儀采集后直接形成的曲面通常是不規則自由曲面，初步建立網(wǎng)格就可以直觀(guān)地看出零件的外形特征。仔細觀(guān)察區域內是否有鼓包或塌陷等缺陷，去除這些失真元素，盡量使破壞表面質(zhì)量的元素降低到最少，那么就可以利用此點(diǎn)云進(jìn)行建模了。

　　2.2 構建蒙皮實(shí)體模型

　　2.2.1 截面線(xiàn)的形成 、優(yōu)化

　　建模的第一步就是建立截面元素。截面元素是用來(lái)創(chuàng )建與掃描數據相交的平面，將截面元素與相應的網(wǎng)格或點(diǎn)云相交，得到的交線(xiàn)就是截面線(xiàn)。截面線(xiàn)是曲面構建的基礎，也是關(guān)系曲面質(zhì)量好壞的關(guān)鍵元素。

　　通過(guò)觀(guān)察點(diǎn)云數據，篩選出外形接近的部分放在一個(gè)設計區域里，然后運用CATIA命令，按照一定的間距創(chuàng )建截面線(xiàn)，就可以得到一組曲線(xiàn)。形狀較為簡(jiǎn)單的零件可以直接以這些曲線(xiàn)為基礎進(jìn)行曲面設計，形成一個(gè)完整的曲面。但是對于形狀相對復雜的零件，這些曲線(xiàn)就不能直接生成曲面，因此必須先對這些曲線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化。

　　由于生成的截面線(xiàn)會(huì )有許多缺陷，比如端點(diǎn)不齊，這將導致創(chuàng )建多截面曲面時(shí)，邊緣質(zhì)量不好;再比如過(guò)渡不平滑，使得形成的曲面不均勻過(guò)渡，型面質(zhì)量不好，因此需要對截面線(xiàn)進(jìn)行調整。線(xiàn)條調整的方式較多，可以通過(guò)草圖擬合，也可以通過(guò)樣條曲線(xiàn)擬合，擬合 時(shí)，各樣條曲線(xiàn)的節點(diǎn)數應盡量一致，線(xiàn)條長(cháng)短、點(diǎn)位間距比例均應恰當。這樣可以保證形成的曲面沒(méi)有明顯鼓包

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