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学兔兔 第5期 (总第162期) 机 械 工 程 与 自 动 化 No．5 2010年 10月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUT0MATION 0ct． 文章编号：1672—6413(2010)05—0192—03 基于Geomagic的实体模型逆向重构 张 军，梁楚华 (新疆大学机械工程学院，新疆 乌鲁木齐 830008) 摘要：通过油田阀门的反求实例详细介绍了基于Geomagic的零件重构过程和应注意的事项。 关键词：逆向工程；Geomagic；曲面重构 中图分类号：TE927 ．7：TP391．7 文献标识码：B 0 引言 后续工作能够方便准确地进行，在保证精度和特征的条 基于实物的产品原型对产品实体模型反求要经过 件下有必要对点云进行去除杂点、噪声、冗点以及数据 点云数据获取、点云数据预处理、多边形处理、曲面 精简操作，预处理后的误差分析结果如图2所示。分析 片划分与调整、NURBS曲面拟合、CAD建模等步骤。 结果表明，处理后的点云是满足要求的。之后生成STI 借助Geomagic软件可以完成从实体零件扫描得到的 格式的三角面片模型，如图3所示。 点云数据处理到生成NURBS曲面的过程。本文结合 油田阀门实体模型反求对这一过程进行说明。 1 油田阀门点云数据的获得与处理 1．1 油田阀门点云数据获取 数据获取是反求工程CAD建模的首要环节，根 据测量方式的不同，数据采集方法可以分为接触式测 量和非接触式测量两大类。接触式测量方法通过传感 测头与样件的接触而记录表面点的坐标位置；非接触 式测量方法主要是基于光学、声学、磁学等领域中的 图2 预处理后误差分析 基本原理，将一定的物理模拟量通过适当的算法转换 为样件表面的坐标点。本文采取非接触式测量方法进 行测量，获取的点云数据如图1所示。 图 3 STL格式文件 2 油田阀门多边形结构的生成 由于三角面片的质量直接影响到后续的曲面生 图1 获取的点云 成，所以必须对三角面进行细致的处理，处理的原则 1．2 油田阀门点云数据的预处理 是要得到完整、光滑但是不变形的三角面网格模型。 由于实际测量中受到各种人为因素或者随机因素 2．1 油田阀门多边形的修补 的影响，使得测量结果中包含杂点、噪声、冗点。为了 由于扫描时不可能把零件的全部特征扫到，所以 收稿日期：2olo—Ol一19；修回日期：2OlO一05—17 作者简介：张军(1979一)．男，新疆玛纳斯人，在读硕士研究生。主要研究方向：数控技术及微机控制 学兔兔 2010年第5期 张军，等：基于Geomagic的实体模型逆向重构 ·193· 扫描后的特征会有缺失，出现空洞，这时就要对缺少 3 油田阀门NURBS曲面的生成 数据的空洞进行修补。因为空洞的边界往往比较杂乱， 对 Geomagic中曲面片的划分是做好曲面的关 所以修补