面向复杂零件的三维实体模型正逆向融合重构与误差精准矫正技术

来源：机床与液压杂志2026年第7期北京时间：

作者：李卫民，李嘉辉，吴超，唐兆庆，梁吉祥，王钊恒

单位：辽宁工业大学机械工程与自动化学院；辽宁工业大学机械工程与自动化学院；辽宁工业大学机械工程与自动化学院；辽宁工业大学机械工程与自动化学院；辽宁工业大学机械工程与自动化学院；辽宁山水清环保科技有限公司

摘要：针对复杂零件在逆向工程建模中，因内部结构复杂、扫描数据不完整以及传统逆向建模方法精度有限等问题，提出一种基于正逆向混合技术的复杂零件三维数字模型重构及误差矫正方法。通过有机融合逆向工程的实测数据采集与正向设计的建模，构建复杂零件的三维数字模型重建体系。该技术针对具有复杂结构和不规则曲面的零部件，采用三维扫描获取点云数据、数据降噪滤波预处理、NURBS曲面重构等多步骤处理流程，实现高精度的零件数字化重建。在模型精度提升方面，误差矫正技术发挥关键作用。通过系统误差校正消除设备与环境因素造成的测量偏差，结合三维模型几何校正优化曲面拟合精度，形成完整的误差控制闭环。最后，对实验与仿真结果进行对比，以验证该重构方法的有效性与可靠性。结果表明：点云数据处理后，模型表面偏差主要分布在±0.2 mm以内，满足铸造零件的精度要求；经正向设计修复后，模型与点云对比的表面误差降至约0.002 mm，显著提升了模型精度；面压仿真与实验对比表明，16个测点的平均误差为3.9%，最大误差9.6%出现在缸口过渡处，各缸口密封筋处应力云图均匀连续，准确反映了面压实验实际情况，验证了缸盖与缸体逆向建模的合理性。研究为复杂零件的高精度数字化建模提供了有效的技术路径。

关键词：复杂零件;三维实体建模;正逆向融合技术;误差矫正

基金资助：辽宁省科技重点专项项目(2022JH1/1080022)