基于坐標測量的風機葉片三維模型重構技術及數控加工仿真.pdf

1、葉片作為礦用通風機的關鍵零部件，其設計是保證風機高效生產的重要前提；逆向工程是一種效率高、成本低的新型設計模式。本文基于逆向工程技術，通過點云數據測量、點云數據預處理、曲面重構等技術，實現(xiàn)了風機葉片的逆向重構。在此基礎上，進行了實體模型生成及其數控加工仿真，這為風機葉片的高效設計和生產奠定了基礎，具有一定的理論價值和實際意義。
　　本文主要研究工作如下：
　?。?）通過對葉片曲面表面特征的分析，規(guī)劃測量路徑，運用三坐標測量機

2、對葉片葉身曲面進行了坐標采集，獲取了風機葉片曲面表面點云數據，這是對后續(xù)工作的保障。
　?。?）系統(tǒng)的介紹了測量數據的預處理技術，包括測量數據的冗余點去除、數據濾波、數據精簡、數據插補等。通過弦高--偏差角度相結合的算法對每截面平面內的點云數據進行精簡。
　　（3）對于風機葉片截面上的點云數據，提出了給定誤差下的最小二乘非均勻B樣條擬合，再進行二次采樣精簡點云數據的方法。
　?。?）深入分析了非均勻有理 B樣條曲面重構

3、的方法，在介紹了曲線曲面擬合方法以及非均勻 B樣條和 NURBS曲線曲面數學知識的前提下，對數據預處理后的截面坐標數據進行二次采樣，得到u方向曲線型值點，再用累計弦長法構造非均勻節(jié)點矢量。應用該節(jié)點矢量構造非均勻 B樣條基，以此建立控制頂點反算方程組，然后將u向型值點做為 v向控制點，反算出曲面的控制點，再根據非均勻有理B樣條的計算公式，得到了風機葉片曲面的三維模型，為實物造型奠定了基礎，提出的算法能滿足重構的要求。
　　（5）提