基于三角网格模型的复杂曲面孔洞修复系统研究与开发

摘要

零件修复是再制造工程领域的一个热门课题,国际上已经有一些关于孔洞修复的论文发表,但是在国内,关于二维区域的孔洞修复研究较多,三维空间的孔洞填补研究较少。本文基于磨损曲面零件的STL三角网格模型,着重开展曲面磨损区域的数据插入、修复误差分析、修复区域的STL模型生成与输出以及修复系统开发实现等工作,
　　 主要内容包括:
　　 1)探讨曲面修复领域的研究现状,分析该领域当前存在的关键技术问题,提出面向自由曲面磨损零件的修复方案。
　　 2)研究在磨损孔洞中填补离散点的算法,提出基于能量构造法的磨损域离散点的插入方法,以实现磨损孔洞中离散点集的填补,并通过球体模型实例对插入数据点的误差进行分析和验证。
　　 3)基于填补的离散点云数据和磨损域的边界特征点,采用同向扩展法实现磨损域点集的三角剖分和模型优化,实现修复模型的STL格式输出。
　　 4)基于修复前的曲面模型和填补的离散点云数据,研究孔洞填补点的误差计算方法,分析曲面修复模型的误差大小。
　　 5)在上述算法研究的基础上,基于Visual C++开发工具和OpenGL三维图形技术,开发出面向曲面磨损零件孔洞修复的原型系统,并通过若干个实例对修复系统的可行性和稳定性进行验证。