基于逆向工程的液压元件设计、检测方法的应用研究

摘要

随着现代科学技术的发展和人们对各种设备的性能、可靠性、安全性等要求的不断提高，液压传动技术得到了快速的发展和越来越广泛的应用，几乎涵盖了我们生产、生活的各个角落。由于我国自主生产的液压元件的质量、性能、稳定性等方面与世界先进水平相比还有较大的差距，所以目前我国生产的农业机械、工程机械、矿山机械、国防装备及航空航天产品所用的高端液压元件几乎全部依赖进口。因此，设计开发我们自己的拥有自主知识产权的高端液压元件十分必要和迫切。
　　作者曾经从事过液压元件的设计工作，在调研了国内多家液压元件生产企业的实际研发、制造情况，阅读了大量的国内外关于逆向工程设计技术的文献，提出了基于逆向工程的液压元件设计、检测方法。逆向工程技术是现代化设计中的重要设计手段之一，是一个从已有实物模型中获得该零部件的三维CAD数字模型的过程，适合于精密仪器、几何形状复杂或具有多个自由曲面的产品造型设计。
　　本文首先研究和阐述了逆向工程的关键技术，包括逆向工程的测量设备和测量方法，点云数据处理的原理及方法，模型重建技术及方法，曲线拟合造型原理及方法，二次曲面约束重建及拟合方法，基于特征约束的模型重建方法，自由曲面重构技术等。然后探索出以PC-DIMS作为测量软件获取点云，以Geomagic studio9作为数据处理软件，在Pro E系统中进行模型重建及模型参数化的液压元件设计、检测的技术路线。并以某型号的液压泵的配流盘、集成阀体、马达端盖为例，实现了从点云数据采集、处理到模型重建和参数化处理、生成参数化的三维CAD数字模型这一完整过程，并以接触式测量数据为依据进行零件检测。同时提出了接触式测量数据指导完成零件工作图的详细设计包括尺寸、形位、配合公差等的选用的思路和方法。相信本文的研究内容能够对我国液压元件的设计、检测起到一定的借鉴作用和推广应用价值。

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1 绪 论

1.1 课题的提出及研究目的

1.2 逆向工程与检测技术

1.3 本课题的研究内容和方法

1.4 小结

2 逆向工程技术及其测量方法

2.1 逆向工程概述

2.2 逆向工程的测量设备

2.3 逆向工程的测量方法

2.4 逆向工程的测量路径规划

2.5 测头半径补偿

2.6 小结

3 测量数据处理技术

3.1 点云的分类及其特征

3.2 点云数据的剔除、修补

3.3 点云数据的平滑

3.4 点云数据的多视配准技术

3.5 点云数据的分割技术

3.6 常用测量数据处理软件

3.7 小结

4 模型重建技术

4.1 曲线拟合造型

4.2 二次曲面约束重建及拟合

4.3 基于特征约束的模型重建方法

4.4 自由曲面重构技术

4.5 曲面编辑

4.6 模型精度评价

4.7 模型重建平台的选择

4.8 小结

5 液压元件设计、检测中逆向工程技术的应用

5.1 液压元件设计及工艺的一般要求

5.2 配流盘的逆向工程实现

5.3 集成阀体的逆向工程实现

5.4 马达端盖的逆向工程测量、评价

5.5 小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况