CATIA逆向造型曲面优化技术研究

论文摘要

近年来逆向工程已经广泛的应用于国内外各个制造行业,CATIA作为大型CAD/CAE/CAM应用软件在逆向领域处于领导地位。本文就是用CATIA作为系统应用平台,对逆向曲面造型的优化进行研究,以达到提高曲面质量的效果。本文研究了点云预处理技术；研究了曲线优化及曲面重构技术；使用visual basic对CATIA进行二次开发,编辑获取过滤后的点云的点到已生成曲面的距离平均值,将它作为产品优化模块中优化设置中的目标参数,再通过自动优化曲面元素的约束值使得目标参数优化至最小,从而使得曲面与点云更加契合,达到曲面拟合优化的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景与意义
• 1.1.1 逆向工程
• 1.1.2 CATIA软件
• 1.2 逆向技术在国内外的研究状态
• 1.2.1 逆向理论在国内外研究现状
• 1.2.2 模型重构在国内外研究现状
• 1.3 本课题主要研究内容
• 第二章 基于CATIA的曲面重构技术
• 2.1 点云数据的获取方法
• 2.1.1 接触式数据测量方法
• 2.1.2 非接触式数据测量方法
• 2.1.3 各种测量方法的分析比较
• 2.1.4 点云的分类
• 2.2 数据预处理
• 2.2.1 数据点去噪
• 2.2.2 点云数据精简
• 2.2.3 点云对齐
• 2.2.3.1 多视对齐的常用方法
• 2.2.3.2 基于三个参考点的对齐方法
• 2.2.3.3 基于ICP算法的点云对齐
• 2.2.4 点云网格化
• 2.3 曲面重建
• 2.3.1 曲面重建的基本理论
• 2.3.2 曲面拟合
• 第三章 曲面优化模型及优化技术
• 3.1 曲面重构的理论基础
• 3.1.1 Bezier曲面理论
• 3.1.1.1 双三次Bezier曲面理论
• 3.1.1.2 Bezier曲面的一般表达式
• 3.1.1.3 Bezier曲面的性质
• 3.1.2 NURBS曲线曲面
• 3.2 曲线优化拟合
• 3.3 曲面优化拟合
• 第四章 基于CATIA二次开发的曲面优化技术
• 4.1 CATIA二次开发
• 4.2 产品知识优化
• 4.2.1 知识工程
• 4.2.2 参数化设计
• 4.2.3 产品工程优化
• 4.3 模拟退火算法
• 4.4 知识工程在曲面拟合中的应用
• 4.4.1 确定圆心
• 4.4.2 拟合曲面
• 第五章 曲面模型评价及精度分析
• 5.1 曲面光顺评价
• 5.1.1 曲线的光顺评价
• 5.1.2 曲面的光顺评价
• 5.2 曲面精度评价
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献