连杆三维数字化检测与逆向造型设计毕业论文.doc

连杆三维数字化检测与逆向造型设计毕业论文 目 录 第1章 绪 论 1 1.1 逆向工程简介 1 1.2 逆向工程的国内外研究现状 3 1.3 课题研究的意义和内容 5 第2章 数据获取 6 2.1 接触式测量方法及其优缺点 7 2.2 非接触式测量方法及其优缺点 8 2.3 连杆的数据获取 9 第3章 软件的学习与应用 11 3.1 CAD技术的发展阶段 11 3.1.1 线框造型阶段 11 3.1.2 曲面造型阶段 11 3.1.3 实体造型阶段 12 3.1.4 参数化造型阶段 12 3.1.5 变量化造型阶段 13 3.2 CATIA软件简介 14 3.3 CAD模型数学机理简介 15 3.3.1 曲线连续性 15 3.3.2 曲线的阶次 16 3.3.3 曲面的几何组成 16 3.3.4 曲面模型的评价指标 17 3.3.5 逆向工程中曲面设计的要点 18 3.4 Geomagic Qualify软件介绍 19 3.5 Geomagic Studio软件介绍及应用 20 第4章 连杆逆向造型过程 31 4.1 输入连杆的点云 31 4.2 编辑点云 32 4.2.1点云过滤 32 4.2.2 点云铺面 33 4.3 连杆的曲面重构 36 4.4 本章小结 50 第5章 连杆三维数字化检测 51 5.1 连杆数学模型与点云的检测 51 5.2 连杆逆向后实体模型与点云的检测 59 5.3 修改连杆实体模型并进行检测 67 5.4 连杆实体模型修改前与修改后部分图片对比 73 结 论 75 致 谢 76 参考文献 77 附 录 78 附录一 78 附录二 89  第章 绪 论 Computer Aided Three Two Dimentional Interaction Application Sytem,计算机辅助三维/二维交互式应用系统)是由法国达索（DS）公司开发的大型CAD/CAM应用软件，后被美国的IBM公司收购。新一代的CATIA V5是IBM/DS公司在充分了解客户应用需求后基于Windows核心重新在CATIA V4基础上开发的高端CAD/CAM软件系统。1999年3月法国达索系统正式发布第一个版本，既CATIA V5 R1（CATIA Version 5 Release 1）。 2003年4月发布的CATIA V5 R11(CATIA Version 5 Release 11),模块总数由最初的12个增加到了146个。将原先运行于IBM主机和AIX工作站环境的CATIA V4版本彻底改变为运行于微软Windows NT环境，99%以上的用户界面图标采用MS-Ofiice形式，并且自己开发了一组图形库，使UNIX工作站版本与Windows微机版本具有相同的用户界面。CATIA V5充分发挥了Windows平台的优点，在开发时大量使用了必威体育精装版和最前沿的计算机技术和标准，使其具有强大的功能，具体的功能概括如下。 (1) 复杂、灵活的曲面建模功能，CATIA不仅能够完成任何苛刻的要求的曲面设计工作，而且对于逆向工程提供了强大的数字化外形编辑模块，使逆向工程首次可以在CAD系统中更高层次地集成完成。CATIA特别针对A级曲面设计开发出汽车A级曲面设计(CATIA Automotive Class A,ACA)模块，该模块采用其独有的逼真造型、自由曲面相关性造型和实际意图捕捉等曲面造型技术，可生成和构造优美光顺的外形。它可以大幅度提高工作效率，并方便实用，开创了A级曲面处理的新方法，提高了A级曲面造型的模型质量和A级曲面(设计流程)的设计效率，并在总开发流程中达到更高层次的集成，将A级曲面整个开发过程提高到了一个新的水平。 (2) 单一的数据结构，各个模块全相关，某些模块之间还是双相关；端到端的集成系统拥有宽广的专业覆盖面，支持自上向下(Top-down)和自下向上(Bottom-top)的设计方式。 (3) 以流程为中心，应用了许多的相关工业优秀开发设计经验，提供提供经过优化的流程。 (4) 创新的用户界面、极强的交互性能及界面图形化使用性和功能性结合起来，易学易用。 (5) 独一无二的知识工程构架，创建、访问涉及的多学科知识有机的集成在一起。 (6) 先进的混合建模技术，建立在优秀可靠的集合实现原理的基础上，具有领先的几何建模和混合建模功能。 (7) 建立在STEP产品模型和CORBA标准之上，具有在整个产品周期内方便的修改能力，尤其是后期修改。 (8) 提供多模型连接的工作环境及混合建模方式，实现真正的并行工程的设计环境。 (9) 强大的数字样机技术，如形状虚拟样机、功能虚拟样机等。 (10) 开放平台，为各种应用的集成提供了一个开放的平台。 (11) 面向设计的工程分析，作为设计人员进行决策的辅助工