Analysis of the Accuracy of CAD Modeling in Engineering and Medical Industries Based on Measurement Data Using Reverse Engineering Methods

Turek, Paweł; Bezłada, Wojciech; Cierpisz, Klaudia; Dubiel, Karol; Frydrych, Adrian; Misiura, Jacek

doi:10.3390/designs8030050

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基于逆向工程测量数据的工程和医疗行业CAD建模精度分析

波兰Rzeszów 35-959 Rzeszów理工大学机械工程与航空学院

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设计 2024,8(3), 50;https://doi.org/10.3390/designs8030050

收到的提交文件：2024年4月22日/修订日期：2024年5月12日/接受日期：2024年5月21日/发布日期：2024年5月24日

（此物品属于收藏编委会成员系列：生物材料设计)

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摘要

逆向工程（RE）过程在当今的工程和医疗行业中经常是必要的。需要在测量技术、数据处理和CAD建模方面的专业知识，以确保准确重建对象的几何结构。然而，在几何重建的每个阶段都会产生误差，影响最终3D-CAD模型的尺寸和几何精度。在本文中，使用接触和光学方法测量重建模型的几何尺寸。在重建过程中获取的代表2D轮廓、3D点云和2D图像的测量数据保存到立体光刻（STL）模型中。然后对重建的模型进行CAD建模，并通过比较3D-CAD模型和3D-STL模型来评估参数化建模的准确性。根据结果，用于夹紧和定位零件以执行加工过程的模型和连杆提供了最准确的映射误差。这些模型的偏差在±0.02 mm和±0.05 mm之间。涡轮叶片模型和骨盆部分的CAD建模精度具有可比性，偏差在±0.1 mm之内。然而，斜齿轮和股骨模型的最大偏差约为±0.2 mm。本文中介绍的程序规定了测量系统的方法和分辨率，并建议了CAD建模策略，以最小化重建误差。这些结果可作为进一步测试的起点，以根据获得的测量数据优化CAD建模程序。

关键词： 逆向工程;CAD建模;精确;涡轮叶片;斜齿轮;解剖模型

分享和引用

MDPI和ACS样式

图雷克，P。；Bezłada，W。；西尔皮斯，K。；Dubiel，K。；Frydrych，A。；J·米修拉。基于逆向工程测量数据的工程和医疗行业CAD建模精度分析。设计 2024,8, 50.https://doi.org/10.3390/designs8030050

AMA风格

Turek P、Bezłada W、Cierpisz K、Dubiel K、Frydrych A、Misiura J。基于逆向工程测量数据的工程和医疗行业CAD建模精度分析。设计. 2024; 8(3):50.https://doi.org/10.3390/designs8030050

芝加哥/图拉宾风格

图雷克（Turek）、巴威（Pawe）、沃伊西奇·贝兹·阿达（Wojciech Bez）、克劳迪娅·齐尔皮斯（Klaudia Cierpisz）、卡罗尔·杜拜尔（Karol Dubiel）、阿德里安·弗里德里奇（Adrian Frydrych）和杰克·米修拉（Jacek Misiura。2024.“基于逆向工程方法测量数据的工程和医疗行业CAD建模准确性分析”设计8，3号：50。https://doi.org/10.3390/designs8030050

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