汽车及飞机模具数字化快速修复与再制造技术

本课题主要研究对象是汽车及飞机模具数字化快速修复与再制造技术问题。拟在已有的研究成果的基础上重点实现相关技术的突破：1）适合汽车及飞机模具缺陷区域获取及缺陷特征提取；2）破损模具的测量数据缺陷区域数据补全与动态模拟矫正；3）汽车及飞机模具的物理修复技术研究；4）汽车及飞机模具快速修复系统可靠性研究；5）提出一种基于三维空间坐标和边缘信息的点云数据匹配理论，解决大型复杂模具的点云数据拼接问题；6）提出一种基于V-系统对点云数据进行拟合理论，提高模具的点云数据的拟合精度和曲面重构精度；最终根据不同的具体工程应用问题，自主开发研制出多功能、实用可靠的汽车、飞机模具数字化快速修复与再制造系统，实现工业三维静态和实时动态三维模具测量、建模、修复和再制造系统的集成，促进相关产业的发展。

进一步完善了模具产品数字化修复和再制造理论分析和技术体系，建立了点云预处理、曲线面建模、拼接理论和方法，形成了复杂曲面建模和模具修复技术的规律性认识，并通过汽车企业的典型模具实例验证了该体系。.自主开发了点云及曲面重构软件平台，实现了点云交互操作、精简与去噪、拼接、边界识别、孔洞修复、缺陷区域识别，提出了基于离散形状算子的点云精简、改进ICP算法的分立点云匹配和缺陷特征识别、基于径向基函数的孔洞修复等关键技术；研究并部分实现了NURBS曲线面重构、多片曲面的无缝拼接和角接理论和算法。.通过与合作单位江铃汽车模具厂的合作，对全顺汽车后门立柱模（T059模具）的凸模、压料芯、上道工序件、本工序件及模具镶块等零件进行扫描及逆向建模。对重构后的数模进行误差分析，保证了重构误差在0.02mm，根据分析结果进行了数模复查、数控修整，修整后的模具已投入再使用。为了巩固和推广这一成果，已将该技术应用于某型车车门内框模具的修复和再制造过程。