[发明专利]一种战时损伤武器装备零件快速再制造造型方法

权利要求书

1.一种战时损伤武器装备零件快速再制造造型方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，损伤零件点云数据的采集：利用激光位移扫描测量设备对损伤零件实物的表面从不同的位置和角度进行三维扫描与测量，获取多组点云数据；

第二步，点云预处理阶段：对采集到的点云数据预处理，需要进行如下操作：

2.1）测量得到的散乱点云数据数据的拼合，在多次扫描采集到的点云中选择四个，进行对齐操作，通过gemagic软件中的自动注册工具实现；

2.2）拼合得到的点云整体的坐标校正，在imagineware中对整体点云进行摆正，使点云的主要视图面与坐标轴对齐，并将零件的中心移动到坐标原点位置；

2.3)对齐后整体点云数据的去噪；

2.4）整体点云数据点的精简，删去零件主体外无关的和孤立的杂点；

2.5）数据点云孔洞的填充，对照现场事实，对计算机软件界面显示的点云孔洞进行填充；

第三步，多边形阶段：将处理后的点云数据通过gemagic studio转化为多边形，并进行处理，使其表面平整、光顺，需以下几步操作：

3.1)进入多边形阶段，在gemagic studio中点击多边形阶段进入；

3.2）多边形表面的处理，对多边形进行松弛、减少噪音操作，使其表面变得光滑；

3.3）多边形部分烂面的删除重补，对破损的烂面进行删除操作，并删除浮动数据，来整理烂面，使零件的整体表面光滑连续，对表面仍不平整的地方用去除特征工具或者用砂纸工具多次重复打磨；

3.4）边界、交接部分的处理，对边界或者交接的地方使用松弛边界工具，使边界光顺，交接连续流畅；

第四步，形状阶段：构造拟合曲面片，具体有以下几步操作：

4.1)进入形状阶段，点击形状阶段进入；

4.2）构造曲面片，指定曲面片数目，或自动估计，如果有路径相交，则要回到前面的多边形阶段对相交部分进行删除再重复上述操作；

4.3）松弛曲面片，构造的曲面片在接合的部分不连续有挤压，为了让它连续平整，点击松弛曲面片，让软件对它自动优化；

4.4）编辑曲面片，软件自动构造的曲面片划分的如果不是很合理，则通过编辑顶点，调节轨迹点来对它进行准确调整；

4.5）构造栅格，调整好曲面片布局图后，点击构造栅格工具，将会在每个嵌片内分布U-V网格线,拟合曲面的控制点将会依据这些网格而产生，定义分辨率值选择修复相交区域,选择检查几何图形；

4.6）拟合曲面，采用默认的控制点和表面张力,生成曲面模型；

第五步，进行比对分析：已经处理好生成的拟合曲面的质量并检测能否准确的与点云数据重合，就要进行以下步骤来进行判断：

5.1)利用曲率分析了解曲面光顺状况，评估曲面品质好坏；

5.2)点击3D比较；

5.3）设定误差值大小，并启动比较；

5.4)误差以彩色图形直观显示，可标出任意点误差；

第六步，曲面到实体阶段：将建好的曲面存为.igs 格式，转入Pro/Engineer软件进一步编辑曲面模型，然后转化为实体特征，操作如下：

6.1）将生成的拟合曲面保存为.igs文件；

6.2）在Pro/Engineer中导入上述.igs文件；

6.3）选择填充，选择底面作为拓扑平面，矩形，确定；

6.4）把导入的特征标识与上述填充合并；

6.5）再次点击合并工具，确认；

6.6）将其选中，点击实体化工具，Pro/Engineer软件将自动将其生成为实体；

 第七步，生成的实体模型为损伤零件还原后的较完整准确的参数化再现，如果需要直接修复，对缺损零件模型与未缺损零件的模型做布尔运算，求取出工件缺损部位完整的三维模型，并对该模型进行切片分层，并规划每一层的轨迹；如果无法修复，需要直接更换，则通过快速加工制造，加工出性能更优的替换件，快速更换。