反求工程中数据预处理及模型修正

反求工程(RE)是相对于传统的产品正向开发过程(思想→图纸→产品)而言的逆向过程(样品→电子数据→产品)。利用反求工程技术，可以有效缩短产品开发时间，提高市场竞争力。本文在全面分析反求工程模型重建过程的基础上，对由ROMER三坐标测量机得到点云数据的IGES文件、测量数据的预处理和CAD模型重构进行了深入研究。主要包括以下内容： (1)图形数据交换标准(IGES)是美国国家标准——初始图形交换规范被广泛使用在CAD系统中，当今应用的三坐标测量机和三维造型软件都支持IGES文件的输出与输入。本文深入研究了IGES文件的结构、数据记录格式和实体定义方式，构造了IGES读写引擎，实现了和三坐标测量机、CAD软件的数据传递。 (2)测量点云中存在噪声点和大量的冗余数据点，这些点不仅给反求带来数据庞大的问题，还影响反求模型精度。本文分析了反求工程中的数据预处理的剔除误差点、平滑测量数据、去除冗余点技术，并在预处理程序中应用角度偏差法剔除误差点，平均法平滑，等间距缩减法精简，实现了截面线点云的数据预处理。 (3)反求模型与样件模型间存在一定的误差，本文分析了反求模型的误差来源，提出了基于对称面模修正、基于装配关系修正、基于有限图纸资料的修正和基于样件实物修正方法四种模型修正方法，实现复杂外形产品准确造型，也为CAD模型局部特征修改提供了一条途径。上述方法在球型关节连接器零件反求模型的重建过程中得到应用，取得了较好的效果。