随着当前数字化测量技术的快速发展,逆向工程技术已经在工程中得到了广泛的应用。逆向工程是相对于传统产品开发过程的逆过程,它是当前先进制造技术研究的热点之一,是一门实用化程度很高的新产品开发技术。利用逆向工程技术原理可以对用作参考物的样件进行快速测量,得到样件表面的三维数据信息,反求出数学模型,进而对该数学模型进行修改和创新设计,最终得到满足要求的三维模型。逆向工程技术达到了快速开发新产品的目的,缩短产品设计和制造周期。 本文主要应用逆向工程测量规划与拟合重建原理,首先分别研究探讨了自由曲线的细化分段以及分类拟合重建的有关方法,通过该方法可以得到符合规定精度要求的未知曲线重建方程;然后本文再在此基础上,提出了基于自由曲面的分层测量以及NURBS曲面方程拟合的有关技术,可以获得符合规定精度要求的未知曲面重建数学模型。然后利用三坐标测量机对具有自由曲面的实物样件进行表面数据采集,得到大量的、散乱的数据“点云”并利用Surfacer软件对点云进行诸如去除噪声点,去除冗余点以及相关的数据点预处理工作。最后进行了实物测量点云的模型重建工作,得到符合实际要求的计算机自由曲面模型并进行误差的相关总结与分析。 本文的研究实现了逆向工程中从曲线与曲面测量规划—直到自由曲面实际重建的全过程,应用了逆向工程的基本原理,并结合实际工作达到了以下预期目标: 1.针对自由曲线与自由曲面的数学特征提出了相应的测量规划与重建方法,并取得了很好的效果,实现了曲面测量规划方法与重建技术模型的创新性研究。 2.采用实际测量设备对于某一样件进行实际测量并进行了点云技术处理。 3.最后在计算机上对数据点云进行了重建曲面模型的相关工作,实现了自由曲面的指导性测量以及重建的目的,为逆向工程的后续工作打下了坚实的基础。