本文在简要回顾了自由曲线曲面技术发展历史和研究现状的基础上,分别论述了曲线曲面形状调整方法和相关调整技术的特点、应用以及代表性工作。针对工程领域在应用方面的典型问题和迫切需求,首次提出了自由曲线曲面微调整技术这一全新的概念,建立了自由曲线曲面微调整技术的基础理论框架,并且对若干关键技术及其应用进行了深入的研究。 作者分析了目前曲线曲面形状调整技术的发展和研究内容中所存在的一些不足,在此基础上,首次明确提出了自由曲线曲面微调整技术的基本概念,并且在“从工程中来,到工程中去”的思想指导下初步建立了微调整技术的理论框架体系,系统地总结了曲线曲面微调整技术的实现方法及相关的应用领域,完成了微调整效果综合评价体系的构建。 从汽车产品A级曲面设计的严格标准出发,结合A曲面特征曲线高精度、高光顺性的基本要求,以及传统构造方法中所存在的问题,提出了基于控制顶点规范的Bezier曲线光顺微调方法。该方法的核心是通过对控制顶点的交互式添加和迭代微调计算,能够实现特征曲线对空间型值点的光顺拟合。其中一方面,曲线控制顶点的交互式添加可以保证控制多边形的形状与空间型值点走势的基本吻合,最大程度上保证曲线的光顺性,另一方面,控制顶点的迭代微调计算结果,可以保证特征曲线与型值点集的最佳逼近。 面向汽车前照灯反射器曲面建模中高精度和高效率的基本要求,在分析目前方法存在问题的基础上,提出了基于迭代拟合的曲面微调快速建模方法。该方法通过对曲面基本骨架曲线控制顶点的微调计算,使曲面能够较好地满足精度误差控制的要求,同时迭代拟合过程的快速收敛,实现了曲面微调过程的自动化,从而保证了高效的曲面逆向建模。在此方法基础上开发的UG功能模块系统,已经在合作的台湾某知名车灯制造企业集团内部推广,应用设计了多款AM车灯产品,有效地提高了逆向设计环节的效率。 针对模具型腔加工中的重要手段电火花成型加工技术(Electrical dischargemachining,EDM)中由于电极平动所引起的加工误差,提出了基于曲面广义偏置的微调补偿技术,并给出了全新的基于非均匀有理B样条(NURBS)曲面的广义