[发明专利]一种基于逆向工程的零部件再制造方法

说明书

本专利公开一种基于逆向工程的零部件再制造方法，包括以下步骤：1)获取废旧零部件的表面点云数据模型。2)获取所述废旧零部件的原始CAD模型。3)将步骤1)的表面点云数据模型与步骤2)的原始CAD模型配准。4)根据步骤3)的配准的结果，获得所述废旧零部件的最大损伤深度。5)若步骤4)获得的最大损伤深度低于阈值，以所述最大损伤深度为进给量，对所述废旧零部件进行减式修复。若步骤4)获得的最大损伤深度高于阈值，对所述废旧零部件进行加式修复。

技术领域

本发明涉及机械再制造领域。

背景技术

随着资源短缺与环境问题的日益加剧，再制造工程受到了广泛的关注。再制造可使废旧资源中蕴含的价值得到最大限度的开发和利用，缓解资源短缺与资源浪费的矛盾，减少大量的失效、报废产品对环境的危害，是废旧机电产品资源化的最佳形式和首选途径，是节约资源的重要手段。

然而，当前废旧零部件的再制造过程存在人工参与多，经验依赖性强，修复效率低、可靠性差，修复过程不可逆等问题。

发明内容

本发明的目的是解决废旧零部件的再制造过程中，修复方式和参数难以标准化和量化的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种基于逆向工程的零部件再制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取废旧零部件的表面点云数据模型。获取物体表面点云数据模型的方式很多，根据测量探头是否与测量表面接触，可以分为接触式测量和非接触式测量两大类。接触式测量常用设备为三坐标测量机(CMM)，非接触式测量常用设备包括激光扫描仪，结构光扫描仪，工业CT机等。

2)获取所述废旧零部件的原始CAD模型；

3)将步骤1)的表面点云数据模型与步骤2)的原始CAD模型配准；

4)根据步骤3)的配准的结果，获得所述废旧零部件的最大损伤深度；

5)若步骤4)获得的最大损伤深度低于阈值，以所述最大损伤深度为进给量，对所述废旧零部件进行减式修复。值得说明的是，减式修复是指在原零部件基体上去除材料的修复方式，即通过车、铣、磨等机械加工方式对零部件损伤表面进行再加工，直至将表面损伤完全去除。

若步骤4)获得的最大损伤深度高于阈值，对所述废旧零部件进行加式修复。值得说明的是，加式修复是指在废旧零部件基体上添加材料的修复方式，常见加式修复工艺有激光熔敷、热喷涂、堆焊等，激光熔敷工艺因其适用的材料体系广泛、熔覆层与基体结合强度高、基体热变形小及工艺过程易于实现自动化等特点，已越来越多的应用于再制造修复中。

本专利从系统的角度提出了基于逆向工程的废旧零部件再制造流程框架，该框架包含加式修复与减式修复两条主线，在分析废旧零部件表面点云数据模型与原始CAD模型间差异的基础上，对废旧零部件展开修复。

附图说明

图1为基于逆向工程的废旧零部件再制造流程框架；

图2为废旧零部件表面点云数据模型采集步骤；

图3为废旧零部件表面点云数据模型采集结果；

图4为废旧零部件表面点云数据模型预处理；

图5为废旧零部件表面点云数据模型的损伤边界划分；

图6为废旧零部件原始CAD模型的重构；

图7为废旧零部件缺失部位模型的提取；

图8为表面点云数据模型与原始CAD模型配准示意图；

图9为改进ICP配准算法流程；

图10为废旧零部件表面损伤深度示意图；