论文摘要
随着技术的进步,机械零件中出现了大量的有着表面形状复杂,外形呈自由曲面的零件。一旦这些零件因磨损、断裂、腐蚀等原因失效,整个机器将不可避免彻底失去其使用功能。传统的零件维修方法在修复这些失效零件,要么修复过程繁琐、复杂,要么无法修复。这造成了巨大的浪费。为了精确地、方便地修复这些形状复杂、有着自由曲面特征的零件,本文尝试了引入逆向工程技术中的表面数据采集技术,结合快速成型技术对这些失效零件进行修复,为复杂表面的失效零件提供了一种新的修复手段。本文的研究包括以下几个方面:1)逆向工程辅助的零件修复技术的总体方案设计,研究了使用于使用本方法进行修复的零件失效形式,逆向工程数字化采集方法的选择,以及零件缺损部位数字模型的获得和快速成型修复的总体流程。2)研究了分析了失效零件表面数据采集与一般逆向工程数据采集之间的不同之处,提出了针对以修复零件为目的的失效零件表面数据采集的方法。3)通过将失效零件表面数据与原始CAD模型作对比,得到零件缺损部位的数字化模型。在具体比较方法上,本文提出了点云比较法和实体比较法两种获得缺损部位的数字化模型的方法。4)提出了使用快速成型技术,对零件进行修复的技术。本文研究了根据零件材质的不同,选择不同类型的快速成型方法进行修复。根据各种快速成型方法的技术特点,将失效零件的修复方法分为直接修复法和间接修复法两类。论文最后,通过两个失效零件的实例数据采集与快速成型修复,验证了将逆向工程技术与快速成型手段相结合,修复复杂表面零件的可行性与实际运用价值。
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