基于点云数据复杂曲面产品的快速开发

重点以三维反求工程为基础，详细地研究了复杂曲面产品的快速开发方法，提出了基于点云数据的STL（STereoLithography)快速重构，有限元网格划分，结合快速成型及计算机辅助工程（CAE）等技术，大大加速了对具有复杂曲面的产品，如汽车覆盖，塑胶产品模具，个性化人体骨等的设计与制造速度，也避免了繁杂的曲线曲面重构。通过实例，验证了所提出的方法不仅简便易行，而且也能满足模具设计制造的精度要求。     

产品反向工程和快速原型制造的集成技术

基于在新产品研制和产品复制过程中,采用产品反向工程和快速原型制造的集成技术可以缩短产品研制开发的周期,提出了一种将两种先进制造技术集成的方案,将反向工程数字化测量所得到的截面数据,通过简化处理产生一个数据量小而包含的信息又足以满足精度要求的切片数据文件,直接用于快速原型制造,从而避免了曲面重构和转换成ＳＴＬ文件的中间过程,并阐述了去除多余截面,精必生成截面曲线等步骤的主要算法,实例表明采用该方法是     

反求工程在复杂曲面模具制造中的应用

介绍了以反求工程为技术支撑的复杂曲面模具数控加工的基本原理和实现过程关键技术-样件表面数字化技术和曲面重构技术.综述了基于反求工程技术的复杂曲面模具制造过程中的应用现状及特点,并以其在鼠标模具制造中的应用,说明反求工程技术在复杂曲面模具的快速设计和加工制造中可缩短产品的研发周期,增强市场竞争力.     

反求与快速成型技术在模具制造中的应用

快速成型技术问世以来,已实现了相当大的市场。该技术通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段结合,已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段,在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。本文从快速成型技术的基本原理出发,简述了产品快速设计与制造系统的基本结构、主要功能和构建方法,并通过实例探讨了产品快速设计与制造集成系统的上程应用。     

反求工程CAD建模技术

在综合介绍目前反求工程的CAD建模技术的基础上，提出一种实用的基于实物样件获取产品数学模型的CAD建模技术，结合对实际工业产品的反求过程，全面介绍了该技术中的表面数字化、散乱数据误差修正、散乱数据规则化、曲面重构、CAD建模等过程的技术要点，应用结果表明：该CAD建模技术实用，有效，能够有效避免产品反求过程中曲面畸变、干涉等变形的产生，生成的数学模型光滑、连续、几何信息完整；在数控加工和反求工程中有着广阔的应用前景，是推行并行工程的重要基础和支撑技术，同时，由于该技术的实施能在很短的时间内复制实物相提并论件，因此在实际应用中具有广为推广应用的价值。     

反求工程中复杂特征自由曲面重构的解决方案

本文介绍了反求工程的概念、发展状况及复杂曲面建模中存在的问题，论述了反求工程在曲面建模中应用的关键技术，提出了一些解决方案和误差检验的方法。     

反求及快速制造集成实验平台的构建

分析了高校毕业生需要掌握先进制造技术、熟悉先进制造装备的必要性。说明了反求工程及快速制造实验系统的原理、组成和功能,介绍了三维扫描仪、FDM快速成型机和真空浇注机所形成的快速制造实验系统的结构模式,根据机械类和近机械类学生的实际情况,建立起反求类和快速制造类两大类实验体系。     

具有复杂内型面零件的快速集成制造工艺

提出了一种快速集成制造具有复杂内型面零件的新工艺.该工艺采用RE与CAD技术共同获取零件的三维CAD模型,使用RP与RT技术对其进行快速制造,集中体现了反求技术在快速集成制造系统中的优势.     

FDM快速成型技术及与反求工程的结合应用

随着RP行业的迅速发展,FDM快速成型技术在快速成型制造领域中的作用日趋重要.本文结合快速成形机和激光扫描仪的成形技术特点,介绍目前FDM的研究应用状况及其在快速成型制造领域中的重要作用,并阐述快速成型技术与反求工程的结合应用.     

基于Imageware的汽车灯罩复杂曲面反求设计

利用逆向软件Imageware对汽车灯罩点云数据进行处理,划分特征线网格和曲面重构,对重建的三维模型与原始点云进行了误差检测,最终的封闭曲面可通过IGES格式传输到通用商业CAD/CAM软件。讨论曲面反求设计主要涉及的技术问题,以及利用逆向工程技术检测曲面拟合精度的方法。逆向技术缩短了灯罩的开发周期,节约了灯罩造型设计成本。     

基于反求工程的个体匹配化骨骼制造方法的研究

针对传统制造方法无法再现人体骨骼原有形状的问题，提出和实现了2种人工骨骼的制造新方法，即直接插值法和曲面拟合法。这2种方法依据病人患处的CT(Computer Tomography)或MRI(Magnetic Resonance Imaging)的断层数据，结合现代图像处理技术，根据临床实际需要，利用反求工程技术，采用快速成型的加工方法，实现了人工骨骼的个体匹配化制造。2个骨骼的制造实例证明，运用基于反求工程的新型制造技术，可以再现人体骨骼的原有形状，并具有制造周期短、成本低的优点。     

快速成型中的三维数据准备

快速成型中的三维数据包括物体的三维CAD模型、通过三维数字化测量仪器测得的物体表面的三维数据点云、STL文件及三维模型的切片. 通过概念设计和反求工程中的三维扫描可以建立物体的三维CAD模型, 并着重讨论了工件表面点三维数据的获取方法及数据点云的处理, STL文件的格式、精度、分割与拼接.     

基于逆向工程的快速模具制造

以洗发水瓶作为实物，通过数字化扫描、CAD建模、模拟加工、生成NC程序，在数控机床上加工出洗发水瓶模具的阴模和阳模等过程。详细分析了逆向工程在快速模具制造中的应用技术，并对其中的关键技术（包括产品建模和数字化扫描技术），作了进一步的分析和研究，该项技术可以大大缩短新产品的上市周期，提高产品开发质量，对快速响应市场产生显著效果。     

Rapid Prototyping and Manufacturing Technology and Its Integration with CIMS

ＲａｐｉｄＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＩｔｓＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｗｉｔｈＣＩＭＳ￥ＷａｎｇＪｉａｎｇｕｏ，ＹａｎＹｏｎｇｎｉａｎ，ＤｕＺｈａｏｈｕｉ王建国，颜永年，杜昭辉（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆ...     

利用快速成型技术制造人工生物活性骨

以快速成型、三维重构和生物学技术为基础，建立了新型人工生物活性骨工程化制造系统。该系统制作的人工骨外形与被替代骨一样，内部都具有模拟真实骨组织微管系统的三维网架结构，可通过骨生长因子和活体细胞的复合，使其具有生物活性，因此弥补了传统生物填充材料由于缺乏活性布无法实现骨诱导的缺陷。动物实验的结果表明，所制造的内部仿真结构，为人工骨的快速活化和新生骨细胞的三维并行生长提供了理想的空间条件，其中骨引导和骨诱导的双重机制可有效地加速骨组织的生长，从而证明了人工骨具有良好的生物学性能。     

基于逆向工程的贵州傩戏面具的保护研究

以一个传统的木制傩戏面具为研究对象,利用三维激光扫描仪采集了面具表面的数据,通过Geomagic Stud io软件实现了面具三维几何曲面模型的重构,利用快速成型机逼真再现了面具的实物模型。为贵州部分文物的保护和相关旅游产品的开发提供了一种可供参考的方法。     

基于遗传算法的快速成型零件分层方向优化方法

熔融沉积快速成型技术在快速成型制造领域中的作用日趋明显,复杂零件成型方向是成型中的关键问题之一.为此,提出了一种熔融沉积成型分层方向的选择方法,建立了以支撑面积最小、制作时间最短和表面粗糙度最低为优化目标函数的数学模型,用遗传算法求解,得到优化的制作方向.快速成型实验结果表明,本方法可明显提高快速成型系统的加工效率,降低系统的成本.     

快速成型技术及其在骨骼三维重构中的应用

针对医学领域中人工关节制造的多样性、复杂性和快速性的要求,提出利用ＣＡＤ技术和快速成型技术来满足这种需求的解决方案：将骨骼的每层ＣＴ片扫描,输入计算机进行图象矢量化,所得数据点用ＣＡＤ软件经过曲线重构、曲面重构、实体重构,输出的ＳＴＬ文件在快速成型机切片,生成激光轨迹并加工出骨骼原型,以此作为人工关节设计的依据．对这一系统的实现过程进行研究,提出了一种基于ＣＡＤ技术及快速成型技术来制造人工关节的敏捷制造系统框架．