專利名稱：一種復(fù)雜端面圓管的逆向建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字化設(shè)計領(lǐng)域，涉及一種復(fù)雜端面圓管的逆向建模方法。
背景技術(shù)：
復(fù)雜端面圓管的逆向建模一直是一個難題，很多飛機存在大量這種管件，例如， S300型直升機中機身骨架有M種復(fù)雜端面圓管。

圖1表示其中一種復(fù)雜端面圓管。由于 缺乏數(shù)模，不能用數(shù)控加工方式進行批生產(chǎn)，只能以手工修銼方式進行批產(chǎn)加工，加工效率 低且不易保證零件加工質(zhì)量。為了解決這類管件的數(shù)控加工問題，需對這些管件進行逆向 建模。在缺乏高檔四軸測量設(shè)備的條件下，一般無法對這類復(fù)雜端面圓管進行建模。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種不需要高檔四軸測量設(shè)備、建模效率高、成本低的復(fù)雜 端面圓管逆向建模方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種復(fù)雜端面圓管的逆向建模方法，其特征在于，逆向建模 的步驟如下1、劃對齊線在采集數(shù)據(jù)前，先在圓管復(fù)雜端面上任選一點，以該點為起點，在圓 管的圓柱面上劃一條平行于圓管軸線的對齊線，該對齊線與圓管的另外一端相交；2、制作硫酸紙圖將一張硫酸紙卷成圓筒狀，塞入圓管一端的復(fù)雜端面內(nèi)，硫酸紙 的長度長出圓筒復(fù)雜端面，而且硫酸紙與圓管內(nèi)壁完全貼合，然后手工描繪出圓管復(fù)雜端 面的輪廓形狀圖，同時在圓管復(fù)雜端面的輪廓形狀圖上用一段直線標(biāo)記出對齊線的位置；3、圖形掃描選用掃描精度等于或高于0. Imm/lOOmm的掃描儀對手工描繪在硫酸 紙上的圖形進行掃描，得到圓管復(fù)雜端面輪廓的圖形文件；4、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使用CATIA V5軟件將掃描好的圖像文件轉(zhuǎn)換為可直接用于CAD軟件 識別的數(shù)據(jù)文件；5、建立圓管三維模型5. 1、樣條線擬合將圓管復(fù)雜端面的數(shù)據(jù)文件采用樣條線擬合功能進行擬合，把 得到的擬合點拷貝進零件設(shè)計草圖內(nèi)；5. 2、生成圓管復(fù)雜端面的平面圖形對零件設(shè)計草圖中的擬合點進行編輯處理， 通過處理后的點位數(shù)據(jù)生成圓管復(fù)雜端面的平面圖形，同時在平面圖形上保留對齊線標(biāo) 記；5. 3、生成圓管復(fù)雜端面的立體圖采用展開工具對圓管復(fù)雜端面的平面圖形進行 處理后，形成圓管復(fù)雜端面的立體圖形，仍在立體圖形上保留對齊線標(biāo)記；5. 4、獲得圓管一端復(fù)雜端面的實體圖形采用曲面增厚功能，得到圓管一端復(fù)雜 端面的實體圖形；6、重復(fù)步驟2 5，獲得圓管另一端復(fù)雜端面的實體圖形；7、獲得圓管的實體圖形根據(jù)圓管的長度，將兩個端面的實體圖形進行連接，兩個3端面實體圖形上的對齊線標(biāo)記要求在一條直線上，得到圓管完整的三維模型。本發(fā)明的優(yōu)點是不需要高檔四軸測量設(shè)備，建模效率高，成本低。由于實現(xiàn)了數(shù) 控加工，提高了加工效率，保證了零件加工質(zhì)量。試驗證明，本發(fā)明建模成本降低了 70%以 上。
具體實施例方式下面對本發(fā)明做進一步詳細說明。一種復(fù)雜端面圓管的逆向建模方法，其特征在 于，逆向建模的步驟如下1、劃對齊線為保證復(fù)雜端面圓管兩端數(shù)據(jù)的一致性，在采集數(shù)據(jù)前，先在圓管復(fù) 雜端面上任選一點，以該點為起點，在圓管的圓柱面上劃一條平行于圓管軸線的對齊線，該 對齊線與圓管的另外一端相交；2、制作硫酸紙圖將一張硫酸紙卷成圓筒狀，塞入圓管一端的復(fù)雜端面內(nèi)，硫酸紙 的長度長出圓筒復(fù)雜端面，而且硫酸紙與圓管內(nèi)壁完全貼合，然后手工描繪出圓管復(fù)雜端 面的輪廓形狀圖，同時在圓管復(fù)雜端面的輪廓形狀圖上用一段直線標(biāo)記出對齊線的位置；3、圖形掃描選用掃描精度等于或高于0. Imm/lOOmm的掃描儀對手工描繪在硫酸 紙上的圖形進行掃描，得到圓管復(fù)雜端面輪廓的圖形文件；4、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使用CATIA V5軟件將掃描好的圖像文件轉(zhuǎn)換為可直接用于CAD軟件 識別的數(shù)據(jù)文件；5、建立圓管三維模型5. 1、樣條線擬合將圓管復(fù)雜端面的數(shù)據(jù)文件采用樣條線擬合功能進行擬合，把 得到的擬合點拷貝進零件設(shè)計草圖內(nèi)；5. 2、生成圓管復(fù)雜端面的平面圖形對零件設(shè)計草圖中的擬合點進行編輯處理， 通過處理后的點位數(shù)據(jù)生成圓管復(fù)雜端面的平面圖形，同時在平面圖形上保留對齊線標(biāo) 記；5. 3、生成圓管復(fù)雜端面的立體圖采用展開工具對圓管復(fù)雜端面的平面圖形進行 處理后，形成圓管復(fù)雜端面的立體圖形，仍在立體圖形上保留對齊線標(biāo)記；5. 4、獲得圓管一端復(fù)雜端面的實體圖形采用曲面增厚功能，得到圓管一端復(fù)雜 端面的實體圖形；6、重復(fù)步驟2 5，獲得圓管另一端復(fù)雜端面的實體圖形；7、獲得圓管的實體圖形根據(jù)圓管的長度，將兩個端面的實體圖形進行連接，兩個 端面實體圖形上的對齊線標(biāo)記要求在一條直線上，得到圓管完整的三維模型。實施例，對圖1所示的復(fù)雜端面圓管進行建模。其逆向建模的步驟如下1、劃對齊線先在圓管復(fù)雜端面上任選一點，以該點為起點，在圓管的圓柱面上劃 一條平行于圓管軸線的對齊線，該對齊線與圓管的另外一端相交；2、制作硫酸紙圖將一張硫酸紙卷成圓筒狀，塞入圓管一端的復(fù)雜端面內(nèi)，硫酸紙 的長度長出圓筒復(fù)雜端面，而且硫酸紙與圓管內(nèi)壁完全貼合，然后手工描繪出圓管復(fù)雜端 面的輪廓形狀圖，同時標(biāo)記出對齊線的位置；3、圖形掃描選用掃描精度等于0. Imm/lOOmm的掃描儀對手工描繪在硫酸紙上的 圖形進行掃描，得到圓管復(fù)雜端面輪廓的圖形文件；
4、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使用CATIA V5軟件將掃描好的圖像文件轉(zhuǎn)換為可直接用于CAD軟件 識別的數(shù)據(jù)文件；5、建立圓管三維模型5. 1、樣條線擬合將圓管復(fù)雜端面的數(shù)據(jù)文件采用樣條線擬合功能進行擬合，把 得到的擬合點拷貝進零件設(shè)計草圖內(nèi)；5. 2、生成圓管復(fù)雜端面的平面圖形對零件設(shè)計草圖中的擬合點進行編輯處理， 通過處理后的點位數(shù)據(jù)生成圓管復(fù)雜端面的平面圖形；5. 3、生成圓管復(fù)雜端面的立體圖采用展開工具對圓管復(fù)雜端面的平面圖形進行 處理后，形成圓管復(fù)雜端面的立體圖形，仍在立體圖形上保留對齊線標(biāo)記；5. 4、獲得圓管一端復(fù)雜端面的實體圖形采用曲面增厚功能，得到圓管一端復(fù)雜 端面的實體圖形，在實體圖形上能看到對齊線標(biāo)記；6、重復(fù)步驟2 5，獲得圓管另一端復(fù)雜端面的實體圖形；7、獲得圓管的實體圖形根據(jù)圓管的長度，將兩個端面的實體圖形進行連接，兩個 端面實體圖形上的對齊線標(biāo)記要求在一條直線上，得到圓管完整的三維模型。
權(quán)利要求
1. 一種復(fù)雜端面圓管的逆向建模方法，其特征在于，逆向建模的步驟如下 1.1、劃對齊線在采集數(shù)據(jù)前，先在圓管復(fù)雜端面上任選一點，以該點為起點，在圓管 的圓柱面上劃一條平行于圓管軸線的對齊線，該對齊線與圓管的另外一端相交；1. 2、制作硫酸紙圖將一張硫酸紙卷成圓筒狀，塞入圓管一端的復(fù)雜端面內(nèi)，硫酸紙的 長度長出圓筒復(fù)雜端面，而且硫酸紙與圓管內(nèi)壁完全貼合，然后手工描繪出圓管復(fù)雜端面 的輪廓形狀圖，同時在圓管復(fù)雜端面的輪廓形狀圖上用一段直線標(biāo)記出對齊線的位置；1. 3、圖形掃描選用掃描精度等于或高于0. Imm/lOOmm的掃描儀對手工描繪在硫酸紙 上的圖形進行掃描，得到圓管復(fù)雜端面輪廓的圖形文件；1.4、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使用CATIAV5軟件將掃描好的圖像文件轉(zhuǎn)換為可直接用于CAD軟件識 別的數(shù)據(jù)文件；1.5、建立圓管三維模型1. 5. 1、樣條線擬合將圓管復(fù)雜端面的數(shù)據(jù)文件采用樣條線擬合功能進行擬合，把得 到的擬合點拷貝進零件設(shè)計草圖內(nèi)；1. 5. 2、生成圓管復(fù)雜端面的平面圖形對零件設(shè)計草圖中的擬合點進行編輯處理，通 過處理后的點位數(shù)據(jù)生成圓管復(fù)雜端面的平面圖形，同時在平面圖形上保留對齊線標(biāo)記；1. 5. 3、生成圓管復(fù)雜端面的立體圖采用展開工具對圓管復(fù)雜端面的平面圖形進行處 理后，形成圓管復(fù)雜端面的立體圖形，仍在立體圖形上保留對齊線標(biāo)記；1.5. 4、獲得圓管一端復(fù)雜端面的實體圖形采用曲面增厚功能，得到圓管一端復(fù)雜端 面的實體圖形；1. 6、重復(fù)步驟1. 2 1. 5，獲得圓管另一端復(fù)雜端面的實體圖形； 1. 7、獲得圓管的實體圖形根據(jù)圓管的長度，將兩個端面的實體圖形進行連接，兩個端 面實體圖形上的對齊線標(biāo)記要求在一條直線上，得到圓管完整的三維模型。
全文摘要
本發(fā)明屬于數(shù)字化設(shè)計領(lǐng)域，涉及一種復(fù)雜端面圓管的逆向建模方法。逆向建模的步驟如下劃對齊線；制作硫酸紙圖；圖形掃描；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；建立圓管一端復(fù)雜端面的實體圖形；獲得圓管另一端復(fù)雜端面的實體圖形；獲得圓管的三維模型。本發(fā)明能實現(xiàn)無三維模型的復(fù)雜端面圓管的逆向建模，從而實現(xiàn)了復(fù)雜端面圓管的數(shù)控加工。本發(fā)明建模效率高，建模成本低。
文檔編號G06F17/50GK102054101SQ20101060533
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者馮炎清, 惠穩(wěn)棉, 李秋宏, 王海桂, 胡超鵬, 邵繼超 申請人:江西昌河航空工業(yè)有限公司