工程畢業(yè)設計的開題報告

工程畢業(yè)設計的開題報告

　　開題報告是指開題者對科研課題的一種文字說明材料。下面，小編為大家分享工程畢業(yè)設計的開題報告，希望對大家有所幫助!

　　1、選題意義和背景。

　　逆向工程可以簡單的定義為這么一個過程：在沒有工程圖紙的情況下，對實際物體模型進行測量，通過對測量信息的分析和處理來構造其CAD模型的過程，由實際模型反求出設計模型來。

　　逆向工程的由來是什么呢?簡而言之，傳統(tǒng)的正向設計與制造是從圖紙到零件產品，而反求工程的設計是從零件或原型到二維圖紙或三維模型，再經(jīng)過制造過程到零件。這就是所謂“逆向”或“反求”的由來。兩者之間的比較。所謂逆向，指是相對傳統(tǒng)的從設計圖紙或模型加工出實際產品來的正向過程而言的。逆向工程與傳統(tǒng)的正向設計的根本區(qū)別在于：正向設計是由抽象的教高層次概念或獨立實現(xiàn)的設計過渡到設計的物理實現(xiàn)，從設計概念到CAD模型有一個明確的過程;而反向工程是基于一個可以獲得的實物模型來構造出它的設計概念，并且可以通過對重構模型特征參數(shù)的調整和修改來達到對實物模型的逼近或修改的目的，以滿足生產要求。從數(shù)字化的點的生成到CAD模型的創(chuàng)建是一個推理的過程。

　　逆向工程通常從測量一個己存在的實際物體開始，這樣就能生成一個曲面或實體模型，以便能充分利用CAD/CAM技術的各種優(yōu)點。一旦重構出自由曲面和建立CAD模型后，就可以進行一系列后續(xù)操作，如零件設計、有限元分析、模型修改、誤差分析以及數(shù)控加工指令生成。

　　2、論文綜述/研究基礎。

　　現(xiàn)階段國內外反求工程所構造的CAD模型，基本上尚僅限于幾何形狀的重構，談不上滿足一定要求的“精度設計”和“精度制造”,這大大限制了反求工程的應用范圍。

　　技術發(fā)展現(xiàn)狀：逆向工程技術的目前發(fā)展很快，前景很好。關鍵是由于硬件和軟件的成本較高，帶來其應用范圍受到一定限制。但畢竟它具有強大的發(fā)展勢頭，其發(fā)展趨勢不可限量。

　　RE在國內外的應用狀況：在許多航空業(yè)、汽車業(yè)、家用電器制造業(yè)、以及某些玩具制造行業(yè)都得到不同程度的應用和推廣。逆向工程可用應于新零件的設計，己有零件的復制，還可用于損壞或磨損零件的還原以及數(shù)字化模型檢測。

　　逆向工程之所以在許多諸如汽車、造船業(yè)、百貨、電子業(yè)、醫(yī)藥等不同部都產生興趣，其理由常常可能是以下之一：

　　①產品的原型通過手工建模，因此沒有原型的CAD模型存在(例如汽車工業(yè)中的粘土模型);②在原型階段對用CAD建模的產品所需的修改已施加到其原型本身，而不是施加到CAD模型(例如壓具的設計和制造);③磨損或損壞的零件但又沒有CAD模型時必須復原或重建;.CAD被引入到公司中，所有現(xiàn)存產品必須用CAD建模，以便得到完整的數(shù)字文檔;⑤復雜形狀零件需要檢查，因而所創(chuàng)建的逆向工程模型得與存在的CAI)模型做比較。

　　如此等等。

　　總之，逆向工程是一門開拓性、綜合性、實用性較強的技術，屬于新興的交叉學科分支。它能在原來的實物模型的基礎上，修改和重新設計，從而實現(xiàn)創(chuàng)新的目的。逆向工程的研究可為快速產品設計、快速原型制造等提供關鍵性的技術支持。它的應用和推廣具有十分重要的意義。

　　3、參考文獻。

　　[1] Chivate P N, Jablokow A G. Sol id model generation from measured point data.CAD. 1993, 25 (9)：587-600

　　[2] Pal Benko, Ralph R. Martin. Tamas Varady.Algorithms for reverse engineering boundary representation models. CAD,33(9)：839-851

　　[3] W. Sun, C. Bradley, Y. F. Zhang, H. T. Loh. Cloud data modelling employing a unified, non-redundant triangular mesh. CAD, 2001, 33(_)：183-193

　　[4] Tamas Varady,Ralph R Martin and Jordan Cox. Reverse engineering of geometric models--an introduction. CAD,1997,29(4)：255-266

　　[5] Y. H. Chen, Y. Z Wang. Genetic algorithms for optimized re-triangulation in the context of reverse engineering. CAD,1999,31()：261-267

　　[6] Xin context of reverse engineering. CAD,1999,31()：261-267 Chen and Francis Schmitt. Surface modelling of range data by constrained triangulation. CAD, 1994, 26 (8)：632-645

　　[7] M. Yang, E. lee. Segmentation of measured point data using a parametric quadric surdface approxiation. CAD. 1999, 31(7)：449-457

　　[8] C. K. Au, M. M. F. Yuen. Feature-based reverse engineering of mannequin for garment design. CAD. 1999, 31()：751一759.

　　[9] Xiuzi Ye, Todd R Jackson, N. M. Patrikalas. Geometric design of functional surfaces. CAD, 1996, 28 (9)：741-752

　　[10] A.Fischer. Multi一level models for reverse engineering and rapid prototyping in remote CAD systems. CAD 2000,32()：27-38

　　[11] W. K. Chiu, S. T. Tan. Multiple material objects:from CAD represention to data format for rapid prototyping. CAD, 2000, 32 (12)：707-717

　　[12] Xue Yan and P Gu. A review of rapid prototyping technologies and systems. CAD, 1996, 28 (4)：307-318

　　[13] Y. H. Chen, Y. Song. The development of a layered based maching system, CAD, 2001, 33()：331-342

　　[14] Kerstin Geiger,Ralf Huber. Reverse Engineering.

　　[15]Josef Hoschek and WErner. Reverse Engineering. Stuttgart:Teubner,1996

　　[16]蘇大圖等。光學測試技術。北京：北京理工大學出版社。1996.9.

　　[17]顧文郁。現(xiàn)代光電測試技術上海科學技術文獻出版社，406P

　　[18]楊耀權，施仁，于希年等。激光掃描三角法大型曲面測量中影響參數(shù)分析。西安交通大學學報。1999,33(7)：15-18

　　[19]劉志剛，陳康寧，劉布昆，林志航。逆向工程中基于線結構光視覺傳感器的光學坐標測量系統(tǒng)研究。制造業(yè)自動化，1999,21(5)： 36-39

　　[20]虞啟迪，張?zhí)旎ⅰ＠�用結構光進行三維物體測量的新方法，應用光學。2000,21(1)

　　[21]劉志剛，方勇，陳康寧，林志航。線結構光三維視覺曲面測量的自適應采樣與建模方法。西安交通大學學報。1999,33(10)：48-51

　　[22]許慶紅，鐘約先，田志福。采用虛擬復合光柵的突變形面輪廓測量技術。清華大學學報，2000,40(8)：1-3/24

　　[23]鄭瑞華，楊學棟，黃濱蘭等。光柵投影圖像測量物體三維外形，光學技術，May2001,27(3)：p276-277

　　[24]郝煌棟，趙洋，李達成。光柵投影式輪廓測量中兩種誤差的分析。光學學報。2000,20(3)：376-379

　　[25]田豐，趙宏等一種新的光柵投影輪廓術。光學學報，1996,16( I 0)，1506-I 509

　　[26]劉維一等。彩色數(shù)字編碼投影光柵三維輪廓術的研究。光學學報，2001: 21(6)，687-

　　[27]金觀昌等。計算機輔助投射條紋系統(tǒng)在三維形狀設計中的作用。清華大學學報(Science版)2001.2

　　[28]由志福，鐘約先，許慶紅，曹起驥，投影柵相位法曲面形體檢測系統(tǒng)結構的分析清華大學學報，2000,40(5)：5-8

　　[29]屠大維，基于偏振位相調制的位相輪廓測量。光學技術，1997.Nov,(6)

　　[30]劉興占，吳秋艷，任大海。彈頭表面輪廓測量方法的探討。激光雜志，2000,21(6)，P7-

　　[31]赫煌棟等。光學投影式三維輪廓測量術技術綜述。光學技術，1998,S,Sep.

　　[32]李奇等。計算機立體視覺技術綜述。光學技術，1999 } Sep,

　　[33]張舜德，盧秉恒，丁玉成。光學三維形面分區(qū)域測量數(shù)據(jù)的拼接研究。中國激光，2001,28(6)：533-536

　　[34]郝爆棟，趙洋，李達成。基于改進的非線性小數(shù)重合法的輪廓測量。清華大學學報，2000,40(4)：32-34

　　[35]陳勇。測量造型技術在反求工程中的應用。機械工藝師。2001.6:43-44

　　[36]高國軍，陳康寧，林志航，方勇。用CMM檢測自由曲面時檢測點和路徑的規(guī)劃方法研究。西安交通大學學報，1996,30(7)：57-63

　　[37]柯映林，李維詩。復雜曲面離散測量布點理論和算法研究。計算機輔助設計與圖形學學報。Oct 1998,10(10)：57-60

　　[38]由志福，鐘約先，許慶紅，曹起驥，投影柵相位法曲面形體檢測系統(tǒng)結構的分析清華大學學報，2000,40(5)：5-8

　　[39]鄧文怡，呂乃光，巫建坤。測量工件三維曲面的工業(yè)視覺系統(tǒng)。華中理工大學學報。1999,27(1)：81-83

　　[40]劉振凱等。一種基于斷層測量的反求工程。中國機械工程2000.4

　　[41] 邱澤陽，肖雙九等。一種基于逼近理論的曲面重構算法。計算機輔助設計與圖形學學報，2001,13(7)：622-625

　　[42]高立志，林志航，方勇。基于視覺、CAD和CMM的自由曲面的逆向工程。西安交通大學學報，1998,30(7)：68-71

　　[43]周儒榮。逆向工程與快速原型制造，計算機輔助設計與制造，2001, 4:6-9

　　[44]孫玉文。面向快速原型制造的逆求技術，機械設計，2000. 38(4)：11-12

　　[45]劉振凱等。一種基于斷層掃描的反求工程，中國機械工程，2001.4:393-396

　　[46]李江雄。反求工程中復雜曲面邊界線的自動提取技術。機械設計與制造工程。2000,29(2)：26-28

　　[47]來新民，黃田，曾子平，林忠欽。自由曲面逆向工程系統(tǒng)的研究。中國機械工程。2000,11(7)：777-780

　　[48]周儒榮，張麗艷，蘇旭，周來水。海量數(shù)據(jù)點的曲面重建算法研究。軟件學報，2001,12(2)：249-255

　　[49]張麗艷，周儒榮等。海量測量數(shù)據(jù)簡化技術研究。計算機輔助設計與圖形學學報，2001,13(11)：1019-1023

　　[50]柯映林，肖堯先，李江雄。反求工程CAD建模技術研究。計算機輔助設計與圖形學學報。2001,13(6)：570-575

　　[51]金濤，單巖，童永光。反求過程中基于幾何特征及約束的模型重建，計算機輔助設計與圖形學報，2001.3:202-207

　　[52]黃小平，杜小明，熊有倫。逆向工程中的建模技術。中國機械程。2001,12(5)：539-542

　　[53]刑淵。制造領域中反求設計方法及其應用研究。中國機械土程。2001,12(4)：416-419

　　[54]張三元，孫守遷，潘云鶴。基于產品反求工程的產品創(chuàng)新設計方法。計算機輔助設計與圖形學學報，2000,12(11)： 851-855

　　[55]陳德林，勛建國。基于反求工程的家電產品設計方法研究與應用。現(xiàn)代制造上程。2001(12)：21-22

　　4、論文提綱。

　　第一章概述

　　1. 1引言

　　1. 2逆向工程概述及其應用

　　1. 3當前逆向工程存在的問題

　　1. 4逆向1:程的發(fā)展趨勢

　　1. 5論文的選題、目的和內容

　　第二章數(shù)據(jù)測量

　　2. 1各種測量方式之比較

　　2. 2光學測量原理

　　2. 3雙目視覺原理以及左右圖像的特征匹配

　　2. 4用CCD測量

　　2. 5測量方法中的實際問題一測量誤差分析及測量精度問題

　　2. 6 ATOS光學測量系統(tǒng)

　　2. 7 COMET光學掃描測量系統(tǒng)簡介

　　第三章數(shù)據(jù)處理

　　3. 1海量散亂數(shù)據(jù)點的研究

　　3. 2數(shù)據(jù)處理

　　3. 3 STL文件

　　3. 3. 1 STL格式文件標準

　　3. 3. 2 STL格式的三角形規(guī)則

　　3. 3. 3 STL格式數(shù)據(jù)模型存在的問題

　　3. 3. 4由3維離散數(shù)據(jù)直接反求STL文件

　　3. 3. 5 STL文件中數(shù)據(jù)拓撲關系的顯化

　　3. 4利用AutoCAD來實現(xiàn)點云數(shù)據(jù)的可視化

　　第四章曲面建模

　　4. 1引言一高質量的曲面建模

　　4. 2曲面重構和模型重建

　　4. 3三角形曲面片

　　4. 3. 1三角形的重心坐標

　　4. 3. 2散亂數(shù)據(jù)三角剖分

　　4.3.3狹長三角形的判定參數(shù)

　　4. 4頂點上法矢的計算

　　4. 5二角網(wǎng)格簡化

　　4. 6二角Berstein-Bezier曲面片

　　4. 7構造散亂數(shù)據(jù)插值曲面

　　4.8 Surfacer軟件中重新二角化問題

　　4. 9逆向工程的誤差分析

　　4, 10曲面的光順處理

　　第五章快速成型技術簡介

　　5. 1快速成型技術原理

　　5. 2快速成型系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　5. 3 RE與RPM的集成

　　5. 4 RP快速成型系統(tǒng)的優(yōu)缺點和應用狀況

　　5. 5遠程快速成型技術簡介

　　第六章內燃機氣道模型的反求和快速成型探討

　　6. 1氣道CAD

　　6. 2氣道模型的反求

　　6. 2. 1氣道模型的測量

　　6. 2. 2模型數(shù)據(jù)的處理和曲面重構

　　6. 2. 3快速成型

　　6. 3結論

　　第七章結束語

　　7. 1本論文所完成的工作

　　7. 2需進一步完善的部分和環(huán)節(jié)

　　5、論文的理論依據(jù)、研究方法、研究內容。

　　論文的選題：本論文是基于云南省CIMS應用示范工程一一云南內燃機廠CIMS工程的子項目一RE逆向工程項目和即快速成型項目。其中包括內燃機4100QB的螺旋進排氣道的逆向設計子項目。

　　論文選題的國內外研究動態(tài)和現(xiàn)狀：目前RE與RP技術已經(jīng)逐漸得到越來越廣泛的應用。國內外針對此方面的研究工作，一方面是繼續(xù)在已成熟的自由曲線和曲面重構理論上繼續(xù)有所突破，另一方面就是在實際的測量、數(shù)據(jù)處理和重構CAD模型上逐漸集成和完善。

　　論文的主要內容：主要介紹逆向工程與快速成型技術。包括逆向工程中的數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)處理、曲面重構以及快速成型的原理、分類、特點等，以及RE和RP的集成。

　　論文的目的：通過研究在國內企業(yè)實施RE&RP技術中所遇到的一些具體問題，為解決這些問題提供思路，并提高到理論上的高度，從而加速國內企業(yè)的現(xiàn)代化進程。

　　本論文是在云內動力公司的技術改造項目中的RE與RP子項目的基礎上進行的，因此，可以使用如CMM和ATOS光學掃描系統(tǒng)設備、以及相應的配套軟件，有著較完善的實驗條件和設備，可以進行有關研究工作。

　　6、研究條件和可能存在的問題。

　　首先是在理論上，如在三角片轉變成三角域Bezier曲面、三角域和矩形域的轉換問題，以及最后如何形成光滑連續(xù)的曲面方面，需要展開和詳細分析。

　　在數(shù)學和算法理論方面還需還有待于進一步加強。

　　Surfacer軟件是一個很強大的軟件。由于使用的只是試用版，沒有完整的說明書和用戶手冊，更主要的是由于時間和其他一些因素的限制，因此本文只是利用Surfacer來作一些點云的改進和完善。而通過借助于生成曲線，交互式修改和調整這些曲線，最后生成符合要求的光滑曲面這種方式還只是在使用中嘗試過，但還沒有完成。最后生成的曲面模型，在UG等軟件中的進一步修改完善，由于條件限制，本文沒有深入展開下去。

　　關于氣道CAD,本文只是提出一點想法，還沒有真正地詳細地深入探討下去。為什么提出這個問題，只是關于正逆向結合設計，充分利用各種技術的綜合優(yōu)勢，是技術發(fā)展的必然趨勢。否則只能是簡單的仿形加工而不是真正的逆向目的所在。然而這個問題是一個集CAD/CAM、空氣動力學和流體力學以及內燃機學的綜合課題，需要多人分工合作，以及一定的設備及軟件，進行大量的分析實驗和摸索。

　　由于時間有限，僅能在少數(shù)幾點上有所猜想、探索和嘗試，有些方案是否為最優(yōu)方式，以及是否完全符合實際情況，尚需進一步驗證和完善。由于時間的限制，本文僅限于此，一些問題尚待今后進一步的探索、研究和完善。

　　7、預期的結果。

　　對逆向工程及快速成型技術做了一些分析和探討。利用RE, RP,RT相結合的技術，進行模具制造，可有效地降低模具制造成本，縮短制造周期，從而顯著提高生產效率，贏得用戶市場。對于國內的企業(yè)來說，由于資金、技術、人員等各種條件的限制，必須考慮到國內和企業(yè)內部的現(xiàn)實情況，正確地進行設備和軟件選型，合理地考慮各種因素，合理地考慮和選擇進口設備和國產設備，以最大限度地發(fā)揮企業(yè)的動力，贏得激烈的市場競爭。通過研究在國內企業(yè)實施RE&RP技術中所遇到的一些具體問題，為解決這些問題提供思路，從而有可能加速國內企業(yè)的現(xiàn)代化進程。

　　8、論文寫作進度安排。

　　2015.05-2015.06 反求工程的設計資料調查

　　2015.06-2015.07 國內外反求工程理論研究分析

　　2015.07-2016.02 工程實際物體模型進行測量

　　2016.02-2016.06 提交論文初稿

　　2016.07-2016.08 確定論文終稿

　　2016.08-2016.09 論文答辯

【工程畢業(yè)設計的開題報告】相關文章：

道路工程畢業(yè)設計開題報告范文06-18

建筑工程畢業(yè)設計開題報告12-08

工程造價畢業(yè)設計開題報告范文05-19

土木工程畢業(yè)設計開題報告03-10

電子信息工程畢業(yè)設計開題報告03-05

建筑工程畢業(yè)設計開題報告格式03-26

建筑工程畢業(yè)設計的開題報告分析03-22

畢業(yè)設計開題報告03-22

土木工程畢業(yè)設計開題報告樣本12-09