随着计算机技术的不断发展，复杂曲面的设计和表示也越趋成熟。在装备加工制造业中，齿轮这个基础传动元件的设计、加工和检测成为提高产品质量的关键。齿轮曲面是工程曲面中最典型的复杂曲面，齿面建模又是齿轮设计、加工和检测技术中的基础。齿面建模中的数字化细分齿面具有高精度、任意拓扑性、连续性、便于表示性和易于实现齿面的后续工作，还可以增加如边界条件、控制点的法矢量信息等特点。一般情况下，经典的细分规则所得到的极限曲面是光滑的，但实际齿面却含有各种诸如折痕、尖刺、边角等几何特征。因此，本课题根据齿面上散乱点重建出齿面初始模型，围绕基于初始齿面三角网格的Loop细分算法，提出保持特征的新算法，对齿面进行了局部特征优化，得到了满足精度的齿面模型。本文主要内容如下:　　首先，针对三坐标测量机快速测量齿面数据的特点，提出了一种针对散乱数据点重建齿面初始模型的空间螺旋增长算法。该算法首先对点云数据进行预处理，然后构造初始三角形，通过对最长边限定原则、最小内角MIA(minimumintemalangle)限定原则、二面角DA(DihedralAngle)最小原则，不断查找最佳扩展点，直到无可扩展点为止，完成齿面初始模型的重建。对此算法的稳定性和可靠性在重建齿面初始模型系统上用齿面数据实例进行了验证。　　其次，依据齿面的初始模型，对齿面特征进行了分类，提出了折痕、角点、刺点、尖点、边界等特征的构造方法。以齿面初始模型为基础，对初始网格进行带有特征的Loop细分，根据给定精度估计出满足精度需要的最少细分次数，通过求解齿面上各种特征顶点的极限位置对每次细分后的细分顶点进行反复交叉调整，使得重建齿面不断地逼近实际齿面。用齿面实例在搭建的重建齿面局部特征系统上验证，通过齿面实例的比较与分析，验证了本文算法的准确性和高效性。　　最后，利用三坐标测量机采集加工后的齿面数据点，对重建后的齿面模型进行了验证。通过采集点与重建齿面模型对应点的比较，得出重建齿面与实际齿面的最大偏差不超过2μm的结论。证明本文所提出的方法是可行的。