基于PC-DMIS和UG二次开发的逆向工程研究

摘要

逆向工程，也称为反求工程，是根据已经存在的产品模型，反向推出产品设计数据(包括设计图纸或数字模型)的过程。实物原型数字化技术和CAD模型重建技术是逆向工程的两大关键技术。　　本文在分析了当前逆向工程实际应用的基础上，提出了利用UG的二次开发对获取的数据进行处理和CAD模型重建的方法，较好地解决了当前模型重建中存在的问题，主要的工作如下：　　1.通过使用Chameleon7107型三坐标测量机对双飞燕3DSWW-19型鼠标外形测量的全过程，总结了三坐标测量机数据获取的具体规划和方法。　　2.分析了当前工程实际中利用UG进行模型重建的常用方法-“圆弧逼近法”的理论基础、实现过程和相应的优缺点。　　3.针对“圆弧逼近法”在工程应用中的局限性，本研究提出了利用UG的二次开发工具UG/OPENGRIP和UG/OPENAPI，开发了”逆向工程向导”系统，使建模过程中的繁琐操作通过程序来实现，为逆向工程的应用提供了一种新的思路和方法。　　4.以双飞燕3DSWW-19鼠标的CAD模型重建为例，用”逆向工程向导”系统结合UG三维造型，快速、精确地建立了光顺的CAD模型。　　5.以UG的CAM模块为基础，以鼠标为例，实现了计算机上的仿真加工和实物模型制造。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1逆向工程概述

1.1.1逆向工程的关键技术

1.2国内外逆向工程研究现状

1.3逆向工程所用软件的优劣分析

1.3.1几种专业逆向工程软件的分析

1.3.2通用CAD软件逆向工程分析

1.4逆向工程的发展趋势

1.5逆向工程设备及软件的选择

1.6本文选题的意义和主要研究工作

第二章逆向工程的数据获取技术

2.1概述

2.2数据获取设备简介

2.2.1接触式三维数据获取设备

2.2.2非接触式三维数据获取设备

2.3三坐标测量机的数据获取技术

2.3.1试验设备介绍

2.3.2 CMM数据获取技术

2.4双飞燕3D SWW-19型鼠标手机外型的数据获取

2.5本章小结

第三章曲线曲面理论及常用建模方法的研究

3.1概述

3.2逆向工程中数据处理的方法

3.3 NURBS曲线曲面的数学理论基础

3.3.1 NURBS曲线的定义

3.3.2 NURBS曲线的性质

3.3.3 NURBS曲面的定义

3.3.4 NURBS曲面的性质

3.4 NURBS曲线曲面的光顺性评价

3.4.1参数曲线的几何连续性定义

3.4.2参数曲面的几何连续性定义

3.5工程实际中曲线曲面光顺评价方法

3.6工程实际中模型重建的常用方法

3.6.1数据的预处理

3.6.2曲线的重建

3.6.3曲面的重建

3.6.4 CAD模型重建

3.7本章小结

第四章UG二次开发方案的选择

4.1概述

4.1.1圆弧逼近法存在的主要问题

4.1.2预期实现的目标

4.2几种可行方案的选择和比较

4.3 UG的二次开发工具

4.3.1 UG二次开发工具OPEN GRIP

4.3.2 GRIP源程序的组成

4.3.3 UG二次开发工具OPEN API

4.3.4 UG下数据类型、函数名称及参数约定

4.4 UG二次开发编辑器

4.4.1 MenuScript菜单编辑器

4.4.2 UIstyler对话框编辑器

4.5基于两种对话框的API开发

4.5.1基于UIstyler对话框的API开发

4.5.2基于MFC对话框的API开发

4.6 UG二次开发的总体方案

4.7本章小结

第五章UG次开发技术在逆向工程中的应用

5.1概述

5.2系统总体架构

5.3程序的实现

5.3.1点集分层模块

5.3.2数据投影模块

5.3.3线面重构模块

5.3.4误差分析模块

5.4友好界面设计

5.5“逆向工程向导”主菜单及下拉菜单的创建

5.6建模实例及效果图

5.7本章小结

第六章基于UG的鼠标数控加工

6.1概述

6.2基于UG的鼠标数控铣加工

6.3本章小结

结论与展望

参考文献

攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文

致谢