自由曲面孔域数据的拟实填补与曲面重建

为解决具有孔域的自由曲面在逆向设计中存在的数据空洞，提出了孔域测量数据的填实方法，通过孔域边界数据的光顺，截面测量曲线的端点 闭合处理，孔域的截面数据延拓，母面设计和曲面裁剪等技术，解决了自由曲面孔域数据填补和曲面的重建问题，实例应用表明，该方法可应用于逆向工程中对具有孔域的自由曲面的测量和造型，并能保证曲面重建的品质。     

复杂曲面模具测量、造型与加工一体化系统——3MS

介绍了复杂曲面模具测量、造型与加工一体化系统（３ＭＳ）的结构和主模块功能，重点分析了ＣＡＭ模块的设计思想。该系统是基于复杂曲面模具测量、造型和制造一体化的概念而开发的，其核心包括散乱数据的三角划分及其网格优化、三角曲面造型和刀具加工轨迹生成等模块。     

三坐标测量机与CAD／CAM系统接口的应用研究

介绍了在开发和研究三坐标测量机和数控加工系统以及剖析ＡＵ－ＴＯＣＡＤ图形转换文件的基础上设计的接口软件。借助该软件可读取三坐标测量机对自由曲面进行测量后生成的ＤＸＦ文件，并把所产生的数据转换成一定格式输入曲面造型系统以生成数控加工指令。     

逆向工程及设计技术的整合与应用

逆向工程设计理念适用于以自由曲面为主的产品,由测量系统取得物体外形点资料,配合CAD软件重建该物体模型进行设计,本文以高尔夫球头为例,介绍逆向工程中点数据的获取及整合处理,讨论了CAD系统结合逆向工程的建模和曲面分析技术,实现了复杂曲面零件三维重构,为曲面零件的逆向造型设计提供了途径。     

发动机气道曲面反求及其模具设计

应用CATIA软件中的数字曲面编辑器和自由造型模块,对发动机气道的点云数据进行曲面拟合处理,再利用Pro/E软件对已逆向生成的吊钩实体进行模具设计,这种快速原型技术的方法可以提高产品设计的准确性,并大大缩短产品研发,模具设计和加工周期,从而降低产品开发、模具设计成本.     

三维振动测量系统的照明模块设计

为了满足三维测量系统所需的大视场照明条件,设计了一种基于自由曲面的透镜阵列的匀光照明模块。根据能量对应关系计算得到自由曲面透镜的离散点数据,通过Rhino软件拟合离散点得到该自由曲面透镜实体模型,再将得到的自由曲面透镜面型导入Light Tools软件,进行阵列后得到匀光照明模块。仿真结果表明,该照明模块可使2.56m2的接收面上的亮度达到13 102lx,照明均匀度达到92.86%,且公差符合装配要求。     

面向CAD/CAM技术的自由曲面测量方法

针对自由曲面的CAD／CAM建模造型过程,三坐标测量数据获取和数据处理方法是实现CAD／CAM技术的基础。探讨采用点接触式三坐标测量机对自由曲面进行检测时,面向CAD／CAM造型设计过程的自适应测量方法中的相关技术。     

面向设计的自由曲面特征建模技术综述

自由曲面在产品的设计中应用越来越广泛。由于自由曲面建模自由度多,造型方法复杂,需要较高的数学基础,这些问题严重束缚了技术人员的设计灵感。鉴于此,人们试图将规则模型的特征造型技术引入自由曲面造型,并针对自由曲面特征的概念、分类和参数化等问题进行研究,取得了一些成果。自由曲面特征建模技术,可以有效地提高产品设计效率,降低造型难度。本文总结了面向设计的自由曲面特征建模技术相关研究成果,对自由曲面特征的定义、分类、参数化、编辑与提取方法等进行了系统研究,并通过对已有成果的归纳总结,指出该项技术目前仍然存在的问题及解决的思路,最后展望了自由曲面特征造型技术的发展前景。     

结合线结构光立体视觉和条纹反射法的三维轮廓检测系统

三维轮廓检测能力决定了光学自由曲面开发的进度和应用的范围。基于条纹反射法检测原理提出了一种结合线结构光立体视觉和条纹反射法的三维轮廓检测系统。该系统主要用于光学自由曲面轮廓的检测,以立体视觉测量得到的光学自由曲面轮廓数据作为初值,结合相位测量偏折法测量数据的迭代,得到精度更高的光学自由曲面轮廓测量结果。实验结果表明,该系统可测量直径为300 mm、倾斜角范围为±20°的自由曲面光学元件,系统的复合测量能力强,光学自由曲面的测量不确定度小于±1μm。     

基于三维重构的车身曲面设计方法研究

本文探讨了CAS技术在车身曲面设计中的应用,车身曲面重建思想,以及车身曲面重建技术。对基于车身二维信息进行车身曲面三维数模重建的方法进行了讨论,即根据二维的车身设计造型图图片资料或工程图,通过Pro/E曲面造型技术以及造型模块中功能,将二维迅速转化为高品质的三维数字模型,得到复杂的车身空间自由曲面。同时对重建过程中的关键技术进行了分析研究。     

数控铣削仿真系统关键技术的研究

在数控铣削仿真系统中,合理的实体建模方式、仿真算法和图形显示技术对于增强图形真实感和加快仿真速度至关重要.讨论了利用OpenGL进行实体建模的方法;阐述了适合三轴数控铣削仿真的三角面离散法的原理;最后探讨了数控铣削仿真系统中三维图形显示的关键处理技术.基于上述方法开发的数控铣削仿真系统,成功地实现了动态,实时地显示真实感图形.     

基于OpenGL的视景仿真系统中纹理的应用

系统地介绍了OpenGL中纹理映射技术的概念、特点及工作流程,并结合实际视景仿真系统开发中的具体应用,深入剖析了纹理映射技术的应用方法和技术特点。采用OpenGL中的融合技术,大大地减少了编程工作量,提高了仿真图形的逼真度。     

基于OpenGL的视景仿真系统中纹理的应用

系统地介绍了OpenGL中纹理映射技术的概念、特点及工作流程,并结合实际视景仿真系统开发中的具体应用,深入剖析了纹理映射技术的应用方法和技术特点。采用OpenGL中的融合技术,大大地减少了编程工作量,提高了仿真图形的逼真度。     

机器人的参数化造型及图形仿真系统的设计与实现

本文论述了在微机上开发的一个机器人的参数化造型及图形仿真系统。并围绕机器人仿真系统的设计与实现等问题进行了讨论。包括机器人的参数输入、实体造型、图形示教、数据写入以及轨迹规划等模块的设计。系统选用VBA语言进行编程,应用了ActiveX技术,提出了将MATLAB语言的矩阵运算功能与AutoCAD的图形功能相互结合来补充其不足的新方法。     

基于直线插补的字体边缘识别技术

为了满足市场上对各种汉字加工的需要,在Windows系统下,通过对汉字边缘识别技术的研究分析,提出了基于BMP图形像素点的八方向边缘检测算法,成功地识别和提取了不同参数的字体外形轮廓信息,并采用逐点比较直线插补算法,提取了关键数据点的信息,最后开发了XY运动仿真平台控制软件,实现了字体运动轨迹的仿真及实际雕刻加工.研究结果表明,基于该技术的字体加工效果理想.     

基于Pro／Toolkit的装配仿真技术研究

分析了Pro／E装配模块的局限性,基于三维图形的几何变换技术,利用二次开发工具Pro／Toolkit,开发了装配仿真模块,实现了面向产品装配过程的具有干涉检测功能的装配单元拆卸仿真、装配仿真以及整个装配体的装配路径规划动画仿真。     

基于MATLAB与VRML的凸轮机构虚拟设计研究及实现

将Matlab软件的虚拟现实工具箱、M编程语言与VRML技术相结合，开发出一种能够对各类常用凸轮机构进行虚拟设计的系统。该系统通过简洁的图形用户界面，能够为用户提供各种常用凸轮的参数化设计、三维造型和虚拟运动仿真，并具有辅助参数优化、性能分析、图文数据输出等功能，同时用户还可以对实时生成的凸轮机构虚拟场景进行交互操作，控制仿真进程。实践表明，运用该方法开发的虚拟设计系统，能合理地利用VRML和MATLAB各自的优点，大大降低开发的难度和强度，缩短开发时间。     

Real-time simulation and visualization of robotic belt grinding processes

Real time simulation and visualization are important for robot programmers to verify and optimize the path planning for the robotic belt grinding process. A new free-form surface representation based on discrete surfel element is developed to facilitate the system implementation, which exploits the advantage of the new development of point-based rendering technology in computer graphics. A local process model is integrated to calculate the material removal rate by considering the local geometry information and non-uniform force distribution. The final surface grinding error is easy to be assessed and visualized for quality evaluation. The experiments show that the simulation error is below 15%, even for a non-uniform contact under stable cutting conditions.     

复杂曲面零件电火花线切割加工系统研究

开发了以新型翻转式自动分度数控回转工作台为核心的复杂曲面电火花线切割加工系统。阐明了系统的运动规律,建立了通用数学模型,并进行了计算机仿真和样件加工实验研究。利用该数控回转工作台,采用二维加工信息流控制技术,与国产高速走丝电火花线切割机床相结合,从根本上解决复杂曲面零件高速走丝电火花线切割加工的关键技术问题,大幅度提高了线切割加工的加工质量和生产效率。该方法在模具制造中得到了良好的应用。     

参数几何化曲面造型过程可视化的研究

本文利用参数几何化造型设计原理和方法,研究简单基本形体上复杂曲面造型设计的计算机图示,实现用轴测图直观交互优化曲面造型过程的可视化。