逆向工程中的建模技術(shù)pdf

1、逆向工程中的建模技術(shù) 黃小平 杜曉明 熊有倫文章編號(hào): 1004- 132 ( 2001) 05- 0539- 04逆向工程中的建模技術(shù)黃小平 杜曉明 熊有倫摘要: 逆向工程技術(shù)已經(jīng)從簡(jiǎn)單的“仿型制造”走向了“設(shè)計(jì)創(chuàng)新” ,針對(duì) 這一發(fā)展動(dòng)態(tài)綜合分析了 CAD環(huán)境中逆向工程技術(shù)的特點(diǎn) ,結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)的異同介紹了各種計(jì)算機(jī)建模技術(shù) ,并且指出了它們?cè)诠こ讨懈髯缘倪m用范圍 ,對(duì)當(dāng)前該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)提出建議。關(guān)鍵詞: 逆向工程; CAD;測(cè)量; 計(jì)算機(jī)建模中圖分類號(hào): T H16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A黃小平 博士研究生 隨著測(cè)量設(shè)備、 計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì) ( CAGD)技術(shù)的發(fā)展以及人們對(duì)設(shè)計(jì)概念

2、理解的 深入 ,逆向工程技術(shù)作為快速設(shè)計(jì)與制造的主要收稿日期: 2000 12 12基金項(xiàng)目: 國(guó)家自然科學(xué)基金資助重大項(xiàng)目 ( 59990470) ; 國(guó)家杰 出青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目( 59725514)支撐技術(shù)之一正在成為研究與應(yīng)用的熱點(diǎn) 1, 2。 創(chuàng)新設(shè)計(jì)是逆向工程的靈魂 ,模型的重建是創(chuàng)新的基礎(chǔ),而不是最終目的。因此注重重建后模型的 再設(shè)計(jì)能力是當(dāng)前逆向工程研究的重要方向,將逆 向工設(shè)計(jì)和正向設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合起來是必然之路。4 結(jié)語duc tion Resear ch , 1998, 35( 8): 2285 2307 7 Kim K J. Determining O ptimal De

3、sig n Cha racteris-本文提出的工藝質(zhì)量模型以工藝質(zhì)量要素為核tic Lev els in Q uality Functio n Deploy ment. Q ua lityEngineering , 1997, 10( 2): 295 307心 ,向上描述質(zhì)量要素與產(chǎn)品質(zhì)量特性的映射關(guān)系, 8 柯明揚(yáng).機(jī)械制造工藝學(xué). 北京: 北京航空航天大學(xué)出向下描述質(zhì)量要素與工藝決策參數(shù)的決策求解關(guān)版社 , 1996: 161 178系 ,同時(shí)通過一種可行的關(guān)聯(lián)度算法能夠描述質(zhì)量 9 Z HAO F L, Pa ul S Y W u. A Coo pe rativ e Fr ame-要素

4、本身之間的關(guān)聯(lián)性,可用于對(duì)機(jī)械制造工藝質(zhì)w o rk fo r Pr ocess Planning . Computer Integ ra ted量問題進(jìn)行建模。所提出的并行制造方法 ,通過 5個(gè)M anufacturing , 1999, 12( 2): 168 178階段的實(shí)施步驟,進(jìn)行工藝質(zhì)量的目標(biāo)確定、宏觀規(guī) 10 Koji T eramo to , M asahiko O no sa to. Coo rdinativ e劃、協(xié)同求解、評(píng)價(jià)與改進(jìn) ,是一個(gè)系統(tǒng)化的實(shí)施方Gener atio n of M achining and Fix turing Pla ns by a法 ,有利于

5、保證與改進(jìn)產(chǎn)品全生命周期中的工藝質(zhì)M o dula rizedPro blemSo lv er.Anna ls of the量和產(chǎn)品質(zhì)量。CI RP,1998, 47( 1): 437440參考文獻(xiàn): 11 Thur ston D.M ultiattribute Desig n O ptimiza tion 1 蔣鴻章. ISO 9000質(zhì)量管理與質(zhì)量保證系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)and Concurr ent Engineering ,Concurr ent Engi-應(yīng)用指南.北京: 國(guó)防工業(yè)出版社 , 1996: 102 125:,To ols,a nd.neeringAuto mationT ech

6、 niques 2 張耀宸.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).北京: 航空工業(yè)出版London: Chapma& Hall,1993: 207229 12 O tto K N , Anto nsson E K.社, 1987: 110 662T rade- o ff stra teg ies 3 高連生,汪叔淳 .現(xiàn)代制造的信息支持系統(tǒng).計(jì)算機(jī)集in Enging eering Design. Research in Engineering成制造, 1998, 4( 2): 36Desig n, 1991,3( 2): 87103 4 Kr ause F L. M e tho ds fo r Qu

7、ality - Drive n Pro duct 13 Rober ts C. M a nufacturingEv aluatio n Using Re-Dev elopment. Annalsof th e CI RP, 1993, 42 ( 1):source- ba sed, Templa te-free Featur es. Jour na l8: 323 331151 154of Intellig ent M anufac turing. 1997, 5 Shina S G, SaigalA.U sing Cpk As a Design To ol(編輯 盧湘帆 )fo r New

8、SystemDev elopment. Quality Eng ineer -作者簡(jiǎn)介: 鄭聯(lián)語, 男, 1967年生。 北京航空航天大學(xué) (北京市 ing , 2000, 12( 4): 551560 6 G U Z, ZHAN G Y F , N ee A Y C. Identifica tio n of100083)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院副教授。 研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助制Impo r ta nt Featuresfo r machining Opera tio ns Se-造,包括 CAPP、工藝質(zhì)量、數(shù)控加工、集成制造等。 曾獲部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng) 1項(xiàng),發(fā)表論文 20余篇。 汪叔淳,男, 19

9、30年生。 北京航空航天que nce Ge ner atio n.Inter na tio nal Jour nal of Pro -大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師。· 539·中國(guó)機(jī)械工程第 12卷第 5期 2001年 5月1 測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)獲取零件三維幾何數(shù)據(jù)的測(cè)量方法有多種3 , 其中能獲取外表面的(從外部可見的 )位置數(shù)據(jù)的方 法有坐標(biāo)測(cè)量機(jī)法、激光三角形法、模式光法、圖像 分析法等,能獲取物體內(nèi)部以及內(nèi)表面數(shù)據(jù)的方法 有工業(yè) ICT、醫(yī)學(xué) CT、 M RI掃描以及層析掃描等方 法。這些方法在精度和速度上都存在很大差異 ,但從 建模角度出發(fā),我們更關(guān)心

10、的是數(shù)據(jù)反映的特征及 其組織結(jié)構(gòu),圖 1列舉了用于建模的幾種主要數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)。( 1)散亂點(diǎn) 無論采用何種測(cè)量設(shè)備,如果使 用了多次測(cè)量的策略,導(dǎo)致數(shù)據(jù)在分布上不遵循一 定的規(guī)則, 無明顯的幾何關(guān)系則稱為散亂點(diǎn) (見圖 1a ) ,在測(cè)量整個(gè)零件的外曲面時(shí)常出現(xiàn)。( a )散亂點(diǎn)( b)柵格點(diǎn)( c)等值線( d)特征點(diǎn)和線圖 1 不同的測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)( 2)柵格點(diǎn) 測(cè)量點(diǎn)在掃描平面上呈等距柵格 狀分布 ,在激光掃描儀、光學(xué)數(shù)字化儀中較多采用。 數(shù)據(jù)點(diǎn)間具有確定的位置關(guān)系(見圖 1b)。( 3)等值線 在 C T、層析式設(shè)備中出現(xiàn) ,數(shù)據(jù) 點(diǎn)由沿某方向的一系列面族與目標(biāo)表面相交形成 (見圖 1c)

11、 ,如圖 1c中的地形等高線 (左 )、頭骨截面線 (右 )。 對(duì)于 CT 設(shè)備而言每層的輪廓線( conto ur line)的生成還需要對(duì)原始圖像進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理, 包括邊緣提取、分析內(nèi)外輪廓等工作。( 4)特征點(diǎn)和線 如圖 1d的零件 (左 ) ,規(guī)則面 較多 ,就專門測(cè)量相關(guān)的特征點(diǎn),用以形成平面、圓 柱、圓錐、球等基本幾何元素; 對(duì)于某些由運(yùn)動(dòng)學(xué)方 程形成的復(fù)雜曲面,可測(cè)量其母線及其運(yùn)動(dòng)跡線;對(duì) 于那些完全沒有生成規(guī)則的曲面還可以先按照交線 進(jìn)行分割,在每塊區(qū)域沿某個(gè)方向測(cè)量一些脊線,作 為將來建模的依據(jù)。數(shù)據(jù)的不同結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)決定建模過程的難易程 度以及將要采取的造型策略。在從圖 1

12、a 圖 1d的 4 種不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中 ,包涵的模型幾何信息呈逐步增 長(zhǎng)的趨勢(shì),對(duì)建模而言采用靠后的測(cè)量數(shù)據(jù) ,建模相 對(duì)也要方便一些。2 模型重建技術(shù)2. 1 應(yīng)用環(huán)境所有的建模方法都要為最終的應(yīng)用目標(biāo)服務(wù), 從大的方面劃分,最終目標(biāo)有三類: 真實(shí)感模型顯 示;快速原型制造;產(chǎn)品再設(shè)計(jì)。 在一個(gè)有一定 規(guī)模的制造系統(tǒng)中 ,這幾個(gè)目標(biāo)有可能同時(shí)存在。圖 2給出了一個(gè)比較完整的逆向工程系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)示意 ,圖中的虛線框部分是逆向工程部分, 它和 CAD /C AM 環(huán)境、零件數(shù)據(jù)庫、加工過程一起組成 了一個(gè)有機(jī)整體,甚至可以形成從設(shè)計(jì)到加工、檢測(cè) 的一個(gè)閉環(huán)結(jié)構(gòu)。如果我們的目標(biāo)是面向真實(shí)感模型顯示和

13、快速 原型制造,那么采用三角形網(wǎng)格和三邊域曲面是合 適的方法 ,如果面向的是以產(chǎn)品再設(shè)計(jì)為目標(biāo)的 CAD /C AM 環(huán)境,需要將單個(gè)逆向工程零件或零件 的部分設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)納入整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中,那么就必 須和傳統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)相一致 ,考慮 4種 C AD建模 方法: 線框造型、曲面造型、實(shí)體造型、參數(shù)化特征造 型 ,因?yàn)闇y(cè)量數(shù)據(jù)獲取的主要是零件表面測(cè)量點(diǎn)的 坐標(biāo) ,所以曲面造型方法是逆向工程技術(shù)的主要思· 540·逆向工程中的建模技術(shù) 黃小平 杜曉明 熊有倫路 ,目前在大多數(shù)加工環(huán)境中要求實(shí)體模型,因此實(shí) 體造型的方法也逐漸得到重視。2. 2 三角形網(wǎng)格和三邊域曲面重構(gòu)方法這種方

14、法適用于圖 1a 圖 1c 3類測(cè)量數(shù)據(jù)的 建模,對(duì)數(shù)據(jù)幾何結(jié)構(gòu)特征無特殊要求,廣泛應(yīng)用于 各領(lǐng)域數(shù)據(jù)的可視化、快速原型制造、仿型加工,基 本過程如下:( 1) 對(duì)給定的離散數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行三角剖分。 可分 為對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)投影域的剖分和在空間直接剖分兩種 類型 ,目標(biāo)是使散亂的數(shù)據(jù)點(diǎn)在空間中連接成一個(gè) 最優(yōu)的三角網(wǎng)格 ,盡量接近 Delaunay 三角化;( 2) 計(jì)算三角網(wǎng)格邊界條件, 構(gòu)造初始三角曲面;( 3) 構(gòu)造整體 G1 連續(xù)的插值曲面。已經(jīng)證明在 三角網(wǎng)格上構(gòu)造的插值曲面至少需用 4次三角Bernstein- Bezier 曲面片才能保證 G1 連續(xù)。 在面向快速原型制造的應(yīng)用中 ,只需要

15、進(jìn)行步驟 ( 1)就能得到 STL 格式的零件幾何表示 ,為滿足 一定的精度,這種三角片文件常占用巨大的存儲(chǔ)空 間 ,對(duì)實(shí)時(shí)動(dòng)畫顯示很不利 ,因此基于曲面曲率變化 的冗余數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)方法也得到深入研究4 。圖 3是我們?cè)跀?shù)字地球項(xiàng)目中對(duì)地表模型重建 的實(shí)例 ,采用三邊域曲面造型獲得了較好的視覺效 果 ,而且容易實(shí)現(xiàn)快速原型加工。需要指出的是這種 曲面建模方式對(duì)表現(xiàn)復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)具有靈活、方便 的優(yōu)勢(shì),但和傳統(tǒng)的正向造型設(shè)計(jì)區(qū)別很大,很難對(duì) 生成的曲面進(jìn)行有效編輯和處理 ,和通用 CAD / CAM 環(huán)境的結(jié)合還需要特殊的接口將其轉(zhuǎn)換成為 常用的四邊域曲面形式才能實(shí)現(xiàn)。圖 3 地貌數(shù)據(jù)的三角剖分和插值

16、曲面2. 3 曲面造型 (表面模型)曲面模型描述零件的表面幾何形狀,沒有體的 信息。 曲面類型有規(guī)則曲面、自由曲面、復(fù)雜曲面 3 種 ,在構(gòu)造曲面前需要做好不同曲面的區(qū)域分割( seg mentation)工作 ,通常即使是全自由曲面構(gòu)成 的零件也需要進(jìn)行分割,以保證局部細(xì)節(jié)的擬合精 度。分割的方式主要有自動(dòng)分割和手工分割兩種 ,自 動(dòng)分割算法的方法主要如下 3種 5, 6:( 1)四叉樹法 將整個(gè)曲面首先看成一個(gè)整體 ,擬合成單一曲面 ,然后檢驗(yàn)誤差是否滿足誤差要求 ,不滿足就一分為四 ,然后對(duì)每一部分重復(fù)上述過 程 ,直至每個(gè)子曲面都能滿足精度要求。( 2)基于特征線的方法 需要尋找曲面的

17、尖銳 過渡、曲率極值點(diǎn)以及曲面對(duì)稱中心等特征作為曲 面片之間的邊界 ,這樣得到的特征網(wǎng)格比前一種方 法得到的網(wǎng)格能更合理地反映零件的結(jié)構(gòu)特征,也 更適合于下一步的曲面模型建立。( 3)基于面的方法 這是一種結(jié)合曲面擬合的 分割方法,首先給某個(gè)區(qū)域的點(diǎn)集賦予一個(gè)曲面表 達(dá)形式,然后按由近及遠(yuǎn)的順序向外擴(kuò)展 ,同時(shí)不斷 檢驗(yàn)曲面的擬合程度,直至誤差超出預(yù)定要求時(shí)停 止。 在進(jìn)行層析數(shù)據(jù)的重構(gòu)時(shí)常常采用這類方法。手工分割方式的原則是盡可能方便曲面造型, 對(duì)于人工零件的分割,可以認(rèn)為是“反推原始設(shè)計(jì)意 圖” ,顯然目前的智能識(shí)別系統(tǒng)還不能達(dá)到這樣的水 平。對(duì)于比較復(fù)雜的自由曲面、復(fù)雜曲面的造型一 直是

18、逆向工程建模研究中的重點(diǎn)內(nèi)容。 常用的曲面 造型的手段如下:( 1)放樣法( lofting ) 對(duì)數(shù)據(jù)云取不同的截面點(diǎn) ,構(gòu)成截面線,再由截面線構(gòu)成曲面。 構(gòu)造的截面線必須滿足同向、節(jié)點(diǎn)分布相近的原則才能保證最 終形成的曲面不扭曲;( 2)旋轉(zhuǎn)法 對(duì)于旋轉(zhuǎn)形成類的曲面,首先切 取并擬合一根母線 ,然后旋轉(zhuǎn)成曲面;( 3)包封曲面法 ( w ra p- surface) 在對(duì)由四 邊形區(qū)域分割而成的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合, 首先進(jìn)行測(cè)量點(diǎn) 的參數(shù)化 ,然后擬合出滿足方程 S= B P 的參數(shù)曲 面。其中 S 為曲面型值點(diǎn)坐標(biāo)矩陣, B 為曲面基函數(shù) 系數(shù)矩陣, P 為控制點(diǎn)矩陣。對(duì)于圖 1b類數(shù)據(jù) ,由于

19、 具有均勻分布的特點(diǎn),參數(shù)化可以直接在其投影域 上實(shí)現(xiàn) ,對(duì)于圖 1a 類散亂點(diǎn),采用向心參數(shù)化、 Fo-ley 參數(shù)化等方式消除數(shù)據(jù)非均勻性的影響效果比 較好。在構(gòu)造單個(gè)曲面中需要考慮的主要問題是實(shí)現(xiàn) 型值點(diǎn)與擬合曲面之間的距離最小的優(yōu)化目標(biāo),采 用非線性最小平方和算法對(duì)型值點(diǎn)的參數(shù)值進(jìn)一步 優(yōu)化,并得到新的構(gòu)造曲面是有效的方法。如果優(yōu)化 后的誤差距離仍然不滿足預(yù)定誤差要求,就只有采 用增加曲面節(jié)點(diǎn)等方法改變曲面形式,重新擬合計(jì) 算。針對(duì)大規(guī)模散亂數(shù)據(jù)的曲面重構(gòu)問題 ,一些研究 人員也提出一種兩步法的擬合方案 ,首先用某種簡(jiǎn) 單的插值法,如 Shepa rd插值等快速構(gòu)造插值曲面 , 然后在

20、此曲面的基礎(chǔ)上根據(jù)曲面局部的曲率值自適 應(yīng)地抽取采樣點(diǎn),生成矩形拓?fù)渚W(wǎng)格 ,然后再運(yùn)用曲 面擬合方法得到 N U RBS曲面7 。· 541·中國(guó)機(jī)械工程第 12卷第 5期 2001年 5月一個(gè)成熟的逆向工程曲面造型系統(tǒng)還應(yīng)該能實(shí)效果,可以看出這種方式和正向的設(shè)計(jì)是很類似的,現(xiàn)一些正向設(shè)計(jì)中常用的曲面功能,如曲面求交、曲所不同的是各種幾何體的生成是由測(cè)量數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)面過渡、曲面裁剪、曲面延拓、曲面拼接、曲面修改、的 ,而不是操作人員根據(jù)主觀決策進(jìn)行的。曲面光順等。根據(jù)我們的具體應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),在確定反求3 小結(jié)得到的曲面已經(jīng)基本正確后,將之輸入 CAD /C AM環(huán)境中進(jìn)行再設(shè)計(jì)是可

21、行的方法。目前的逆向工程研究報(bào)道較多局限于特殊建模2. 4 實(shí)體造型技巧的研究,研究和應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)告訴我們 ,選擇建模復(fù)雜幾何形體的實(shí)體模型由規(guī)則的實(shí)體 (稱為方法的原則必須適合測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用目標(biāo)的兩體素 )經(jīng)過多次拼合得到 ,拼合方法可以采用布爾運(yùn)個(gè)要求,企業(yè)在選擇測(cè)量建模方法時(shí)還要考慮已有算 并、交、差。 把曲面也作為體素 ,實(shí)際 CAD /的 C AD /CAM 環(huán)境接口是否合適。CAM 系統(tǒng)中都把曲面造型與實(shí)體造型融合起來,在理論研究方面, “智能化”是當(dāng)前逆向工程建以構(gòu)造精確描述的曲面實(shí)體(而不是多面體實(shí)體)。模方法的重點(diǎn)。這里的“智能”體現(xiàn)在這樣一些方面:采用實(shí)體建模的方法來反求

22、零件,好處是顯見的: 直對(duì)散亂測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)、多視和補(bǔ)測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的幾何、拓?fù)浣用嫦蚣庸?方便增添各種幾何特征,如倒角、凸臺(tái)、關(guān)系的自動(dòng)確定; 結(jié)合視覺理解方法 ,用高層次的幾螺釘孔等,方便進(jìn)行各種檢驗(yàn)和性能分析。從發(fā)展的何模型和認(rèn)識(shí)推理機(jī)制來指導(dǎo)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)云中包含角度看 ,逆向工程采用實(shí)體造型基本上會(huì)沿兩條路的幾何特征的智能提取,從而達(dá)到合理的區(qū)域分割發(fā)展:效果; 自適應(yīng)的數(shù)據(jù)采樣、網(wǎng)格劃分方法,具有更合( 1) 基于曲面建模的實(shí)體造型 這條路沿著曲理的曲面延展、相交、過渡能力。面造型過來,對(duì)于采用多曲面表示的零件,只需要進(jìn)一步確定零件表面的面、邊、頂點(diǎn)信息,并建立層與參考文獻(xiàn):層之間的關(guān)系,就構(gòu)成

23、了 B- rep表示的實(shí)體模型。 1 M o tav alli S,Va lenzuela J.Automa tic Genera tion例如在實(shí)際 C AD /CAM 系統(tǒng)中對(duì)于輸入的曲面元of Dimensio nallyAccura te T hree - dimensio na l素 ,如果曲面間的間隙不超過規(guī)定范圍,就可以用包CA D M odelsfo rRev e rse Eng ineering.Eng ineer -Automa tio n,1998,4( 2):85 100封實(shí)體的方法生成相應(yīng)的實(shí)體,對(duì)于覆蓋件之類的ing Desig n & 2 Sa rkar

24、B, M enq C H. Smo o th -surface Appro xi-零件 ,可以將曲面沿垂直方向生長(zhǎng)一定的厚度來生ma tio n and Rev er se Eng ineering. Computer Aided成實(shí)體。Desig n, 1991,23( 9): 623628( 2) 基于體素的實(shí)體建模 這種方法的基本思 3 Va rady T , M ar tin R R, Cox J. Reve rse Eng ineer -想是從構(gòu)造實(shí)體幾何 ( CSG)發(fā)展而來,把復(fù)雜的實(shí)ing o f Geo metric M odels -an intr oduc tion. C

25、o m-體定義為簡(jiǎn)單的實(shí)體體素的組合, 采用布爾算子實(shí)puter Aided Desig n,1997,29( 4): 255268現(xiàn)這種組合。 顯然這種建模方式對(duì)于基本上由規(guī)則 4 Chen Y H, W ang Y Z. Da ta Reductio n in Integ ra t-面構(gòu)成的零件是適合的。edRev er se Engineering a nd Ra pid Pro to typing.以前在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域就嘗試采用廣義圓柱體Int.J. Computer Integ ra ted manufacturing , 1999,12( 2): 97 103作為體素來表達(dá)三維實(shí)體

26、 ,對(duì)于圖 1a 圖 1c 類型 5 T r ucco E, Fisher R B. Experiments in Curva ture-的數(shù)據(jù)采用這種方式構(gòu)造實(shí)體模型是非常困難的,ba sed Seg menta tio n of r ange data. IEEE T ra nsac-因?yàn)槭紫染托枰鉀Q對(duì)密集的數(shù)據(jù)云進(jìn)行識(shí)別的問tio n o n P AM I,1995, 17 ( 2): 177182題 ,即確定哪些點(diǎn)集屬于某個(gè)體素,這在計(jì)算機(jī)視覺 6 LI U S, M A W.Seed- g r owing Segme nta tio n of 3領(lǐng)域也仍然是有待解決的難題。 美國(guó)的

27、一些從事逆- D Surfaces fro m CT - co nto ur Data.Co mputer向工程建模的學(xué)者也曾嘗試過對(duì)一些簡(jiǎn)單零件的識(shí)Aided Desig n, 1999,31( 8): 517536別和實(shí)體建模 7 來新民,黃田. 基于 N U RBS的散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)自由曲面。目前從工程實(shí)用的角度看,采用圖 1d型數(shù)據(jù)進(jìn)重構(gòu). 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào), 1999, 11( 5):行實(shí)體建模是比較可行的,因?yàn)樵跍y(cè)量階段,測(cè)量人432 436(編輯 周佑啟 )員已經(jīng)將識(shí)別的結(jié)果融入了測(cè)量數(shù)據(jù)的組織中,例作者簡(jiǎn)介: 黃小平,男 , 1973年生。 華中科技大學(xué)(武漢市 43007

28、4)如圖 1d(右)中不同形式、顏色的測(cè)量數(shù)據(jù)表示了相機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生。 研究方向?yàn)?C AD / CAM、測(cè)量及應(yīng)的被測(cè)幾何體素 ,在造型時(shí)這些測(cè)量結(jié)果起到確逆向工程。發(fā)表論文 3篇。杜小明 , 1977年生。華中科技大學(xué)機(jī)械科定幾何參數(shù)的作用。 目前我們?cè)卺槍?duì)復(fù)雜電器零件學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生 熊有倫年生 華中科技大學(xué)機(jī)械科。, 1934。結(jié)構(gòu)的反求項(xiàng)目中采用這種建模方式取得了很好的學(xué)與工程學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師,中國(guó)科學(xué)院院士。· 542·M A IN TO PICS, ABST R ACT S & K EY W O RD Sna ) W U Q

29、idi G AO Guoa n p 521-523Abstract: T omo r ro w 's manufac turing industries mustAbstract: Co ncur rentengineering a nd ag ile manufac-co pe withth e g lo ba l enterprise competitio n. Info rma tionturing st rateg ymake thetraditional serial pro duct dev el-tech no lo gywill pla yan indispensabl

30、erole in suppo rtingopmenttendtow ards pa rallel,integr ated a ndcoo rdinat-a ndena blingth e co mplex pr acticesofdesignand manu-.Applica tio n of ar tificial intellig ence such as know ledg efacturing bypr oviding themechanismsto facilitateandedenginee ring isa neffec tiv e appr oach toimplementth

31、 emanag e the integ ra ted sy stem discipline.Th e need to im-mode.Thispapersummarizes the case -baseddesig npr ov e the under standing o f product 's perfo rmance fo r af-techniques and pr esentsan integ ra tedreasoningmodelterma rketservice w ill leadtoe - intellig encefo r qua litybased o n c

32、ase-ba sed reasoning and r ule-basedreaso n-maintenance.With the pro per integr atio n ofe -intelli-ing ,anda lsointro ducestheapplica tio nto mechanicalg ence into products,ma nufacturing a nd serv ice sy stems,pro duct co nceptual design. The repr esenta tion a nd o rg a-manufactur ers and users w

33、 ill benefit fr om the incr eased e-niza tio n o f the desig ning cases ar e discussed in detail.Fi-quipment a nd pro cess r elia bi.na lly , the integ rated systemis analy zeda ndev aluated.Study on Process Quality Model and Its Concurrent Man-with its a pplica tio nKey words:co o rdina ted desig n

34、 r ule-basedrea-ufacturing Methodology for Total Life Cycle ZHENGsoning case -based reaso ning fuzzy compr eh en-Lianyu ( Beijing University of Aeronautics and Astronau-siv e ev alua tiontics,Beijing,China) WANG Shuchun p 535-539:T his pa per presents a new co ncept- -pro -AbstractModeling and Corre

35、cting FEM with Contact Element forcess quality fo r the to ta l life cycle o f pro ducts,and bringsthe Combined Surfaces ofGrinder Bolts C HEN Xinfor wa rd an unified process quality mo del( U PQ M ) ,which( So utheast U niv er sity , N anjing , China ) SU NQing hongis or ga nized into fiv e layer s

36、:who le process quality ,quali- M AOHaijun C HEN N an p 524-526tycharact eristics,processelem ents,eleme nts ' pro cess:TheFiniteElement M o del(FEM)ofth epa rameter s a ndtheinteg rated info rmation.Abstractpla tfo r mg rinder bo lt combined surfaces using the co ntac t elementBasedonthe U PQM

37、, themethodolog y ofco ncur rentand spring - damp element is built with the co nsider atio nmanufacturing fo r assuringpro cessquality is discussed.o f co mbined surfaces ' char acteristics. By minimuming th eT he methodo lo gy includes fiv e implem enta tio n phases:i-mean squa re deviatio n be

38、tw een the fir st th ree tested eig endentifica tio n of quality char acteristics, deplo yme nt o f pro - freque ncies a ndones calculated by FEM , the pa rame-cesselements, automa tica llyfocusingand coo pe rativ elyter s o fthe co mbined surfacesincludingthe co ntactele-decisio n o fmulti - ag ent

39、s forprocesselements, ev alua-ment a ndthespring - dampelement hav e beendeter-tio n of pro cess quality , a nd improv ement of process quali-.sur face isty.The U PQM a nd its methodo log y o f co ncur re nt manu-mined A bett er dy na mic model o f th e co nta cto btainedby.Themodelhasfacturing will

40、 facilita te to assur e the pro cess quali ty ando ptimizing the pa ramete rsimpo rta ntv aluesfo rstructural o ptimi zingdesig nofth epr oduc t quality during the to tal life cy cle o f products.g rinder.Key words: process quality concurr ent ma nufac-Key words: com bined surface optimiza tio n fi-

41、turing life cycle process pla nning qualitynite element model mo del co rr ec tionco ncur rent engineeringSmart Machines and E- Manufacturing Systems for e-Modeling Technique in Reverse Engineering HU AN GBusiness Transformation Ja y Lee ( U niv er sity of W is-Xiao ping ( Huazhong U niv er sity o f

42、 Science & T echno log y ,consin- M ilwa ukee, U S A) p 526-530W uhan, China) D U Xia oming X ION G Youlun p 539-:W eb-based intellig ence is key to achieving542Abstractg lo ba l leader ship in six - sig ma product a fterma rketser-Abstract:Rev erse engineeringha sdev elopedfr omv ice a nd manufac turing pr oduc tiv ity fo r the21st centur y.pr ofilemo deling ma nufacturingtodesig n innov atio n.InThis paper discusseshowto design smar tpro ductsandthispaperanewtech niqueofr ev er seengineeringandmainte nance systems u