工程畢業(yè)設(shè)計的開題報告

時間：2022-11-23 02:45:01 開題報告我要投稿

　　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(shè)計的開題報告，希望對大家有所幫助!

工程畢業(yè)設(shè)計的開題報告

　　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(gòu)造其CAD模型的過程，由實際模型反求出設(shè)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(shè)計與制造是從圖紙到零件產(chǎn)品，而反求工程的設(shè)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(shè)計圖紙或模型加工出實際產(chǎn)品來的正向過程而言的。逆向工程與傳統(tǒng)的正向設(shè)計的根本區(qū)別在于：正向設(shè)計是由抽象的教高層次概念或獨立實現(xiàn)的設(shè)計過渡到設(shè)計的物理實現(xiàn)，從設(shè)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(gòu)造出它的設(shè)計概念，并且可以通過對重構(gòu)模型特征參數(shù)的調(diào)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(chǎn)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?qū)嶓w模型，以便能充分利用CAD/CAM技術(shù)的各種優(yōu)點。一旦重構(gòu)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(shè)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(chǔ)。

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

　　技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀：逆向工程技術(shù)的目前發(fā)展很快，前景很好。關(guān)鍵是由于硬件和軟件的成本較高，帶來其應(yīng)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(nèi)外的應(yīng)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(yīng)用和推廣。逆向工程可用應(yīng)于新零件的設(shè)計，己有零件的復(fù)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(chǎn)生興趣，其理由常�？赡苁且韵轮唬�

　�、佼a(chǎn)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(chǎn)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(shè)計和制造);③磨損或損壞的零件但又沒有CAD模型時必須復(fù)原或重建;.CAD被引入到公司中，所有現(xiàn)存產(chǎn)品必須用CAD建模，以便得到完整的數(shù)字文檔;⑤復(fù)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(shù)，屬于新興的交叉學(xué)科分支。它能在原來的實物模型的基礎(chǔ)上，修改和重新設(shè)計，從而實現(xiàn)創(chuàng)新的目的。逆向工程的研究可為快速產(chǎn)品設(shè)計、快速原型制造等提供關(guān)鍵性的技術(shù)支持。它的應(yīng)用和推廣具有十分重要的意義。

　　3、參考文獻。

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　　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(yīng)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(nèi)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(xué)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(xué)測量系統(tǒng)

　　2. 7 COMET光學(xué)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(guān)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(zhì)量的曲面建模

　　4. 2曲面重構(gòu)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(gòu)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(shù)簡介

　　5. 1快速成型技術(shù)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(yīng)用狀況

　　5. 5遠程快速成型技術(shù)簡介

　　第六章內(nèi)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(gòu)

　　6. 2. 3快速成型

　　6. 3結(jié)論

　　第七章結(jié)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(nèi)容。

　　論文的選題：本論文是基于云南省CIMS應(yīng)用示范工程一一云南內(nèi)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(nèi)燃機4100QB的螺旋進排氣道的逆向設(shè)計子項目。

　　論文選題的國內(nèi)外研究動態(tài)和現(xiàn)狀：目前RE與RP技術(shù)已經(jīng)逐漸得到越來越廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)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(gòu)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(gòu)CAD模型上逐漸集成和完善。

　　論文的主要內(nèi)容：主要介紹逆向工程與快速成型技術(shù)。包括逆向工程中的數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)處理、曲面重構(gòu)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(nèi)企業(yè)實施RE&RP技術(shù)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(nèi)企業(yè)的現(xiàn)代化進程。

　　本論文是在云內(nèi)動力公司的技術(shù)改造項目中的RE與RP子項目的基礎(chǔ)上進行的，因此，可以使用如CMM和ATOS光學(xué)掃描系統(tǒng)設(shè)備、以及相應(yīng)的配套軟件，有著較完善的實驗條件和設(shè)備，可以進行有關(guān)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(zhuǎn)變成三角域Bezier曲面、三角域和矩形域的轉(zhuǎn)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(xué)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(diào)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(guān)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(guān)于正逆向結(jié)合設(shè)計，充分利用各種技術(shù)的綜合優(yōu)勢，是技術(shù)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(xué)和流體力學(xué)以及內(nèi)燃機學(xué)的綜合課題，需要多人分工合作，以及一定的設(shè)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(yù)期的結(jié)果。

　　對逆向工程及快速成型技術(shù)做了一些分析和探討。利用RE, RP,RT相結(jié)合的技術(shù)，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(chǎn)效率，贏得用戶市場。對于國內(nèi)的企業(yè)來說，由于資金、技術(shù)、人員等各種條件的限制，必須考慮到國內(nèi)和企業(yè)內(nèi)部的現(xiàn)實情況，正確地進行設(shè)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(shè)備和國產(chǎn)設(shè)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(nèi)企業(yè)實施RE&RP技術(shù)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(nèi)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(shè)計資料調(diào)查

　　2015.06-2015.07 國內(nèi)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

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