[发明专利]一种基于逆向工程的零部件再制造方法

摘要

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。

主权项

1.一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；采用抛物面拟合法来估算点云网格顶点处的曲率，该方法用一个二阶的解析曲面来逼近给定点及其邻域内的点，用于拟合的二阶曲面表达式由公式(1)所示：z＝f(x,y)＝a0+a1x+a2y+a3xy+a4x2+a5y2   (1)式中，a0、a1、a2、a3、a4和a5分别是经过最小二乘法拟合后，得到的曲面方程即公式1至3的系数；对点云数据中的某一数据点pi，取该点的k‑邻域组成局部点云，对该局部点云内所有的点(xj，yj，zj)，按式(2)做最小二乘拟合，即求解：求得曲面方程系数后，将曲面方程(1)改写为参数方程形式，如公式(3)所示：式中，r(x,y)为曲面方程的参数方程；分别求出r(x,y)对x，y，xx，yy，xy的偏微分，记为r_x，r_y，r_xx，r_yy，r_xy，曲面的单位法向量为则曲面的第一基本形式参数E＝r_x·r_x,F＝r_x·r_y,G＝r_y·r_y,曲面的第二基本形式参数L＝r_xx·n,M＝r_xy·n,N＝r_yy·n；代入曲面高斯曲率的计算公式(4)，即可求出各点处的高斯曲率：通过计算点云数据中各点的高斯曲率，提取出点云数据中曲率突变的点；由曲率突变点拟合出损伤区域边界线，将点云数据划分为损伤区域与完好区域；2)获取所述废旧零部件的原始CAD模型；在逆向重构时应避免使用损伤区域的点云数据；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。