逆向工程是实现自由曲面零件数字化仿制和改进的一项重要技术,拥有非常广阔的应用前景。在目前的逆向工程中,都要由测量点云经曲面拟合、等距、裁剪等操作进行曲面重构,进而才能在曲面模型上生成数控加工刀位,这类方法中的自由曲面重构过程相当繁琐费时,而且精度难以保证。为了提高逆向工程的精度和效率,越来越多的研究人员致力于研究如何利用测量得到的“点云”数据直接生成数控加工刀位。基于直接加工的思想,着重研究了散乱点云构建三角面片的方法。通过大量零件表面数据的测量,比较自由曲面测量的各种手段,并采用TDV800型激光扫描仪测得典型零件的散乱点云作为研究对象,研究包括数据拼合、滤波、精简及坐标变换等预处理操作;将散乱点云进行等间隔区域分割,同时建立新的链表结构分区存储点云数据。在每个区域内通过邻域法将点云进行压缩并投影至切平面,得到一系列的切平面点集。利用分形方法的自相似原理,找到数据的特征点或者建立特征三角形。通过分形方法的扩展找到下一个三角形的位置,最后在整个点云空间上完成三角网格的构建。同时设计三角面片的存储数据结构并保存输出三角面片。在生成的三角网格基础上,采用三角形面积作为权值的加权平均来计算三角形顶点的法矢,沿法矢方向偏置一个刀头半径,得到偏置三角形网格。对偏置三角形网格采用平行平面截交线法,得到刀位信息,通过后置处理,生成用于数控加工的G代码。