目前智能制造业已经成为中国产业至关重要的发展方向。与此同时数字孪生技术开始也逐步运用在智能制造行业,将数字孪生概念用于产品几何建模与质量预测方面的研究工作却相对较少。传统的计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD）表示模型不仅仅缺乏真实性,同时也无法表达产品信息。针对以上问题,本文对面向数字孪生的雕刻系统进行了调查与研究,制定了基于产品生命周期的数字孪生体获取方案,其中包括制造加工过程中的理想规范模型,雕刻产品实体表面模型以及产品误差信息。为获得雕刻产品实体的高保真度表面模型,结合此次实验硬件条件从点云数据预处理和曲面重构入手完成雕刻产品表面模型重构,因此本文的研究工作如下:（1）完成了面向数字孪生的雕刻场景的虚拟搭建并得到雕刻产品的理想规范模型,最后以扇叶模型为实际加工对象基于此平台的加工流程完成了扇叶模型的实体雕刻加工。（2）点云预处理方面重点解决点云配准和点云去噪问题。对于点云配准,由实验中使用的数据采集设备提出了旋转平台粗配准结合体积分割融合相似原理的ICP（Iterative Closet Point）点云精配准算法,并通过实验数据证明本文算法的优越性。针对点云去噪,在分析了噪声分布特点后采用基于噪声分类的去噪思想,将点云噪声分为大尺度和小尺度噪声分别进行处理。对于大尺度噪声使用统计滤波结合半径滤波去除,而对于小尺度噪声选择基于图的去噪算法为研究基础,对算法中点到面的距离计算问题提出改进,使用构造网格的方法加快了最短距离的寻找同时也提高了去噪精度。（3）通过实测数据与理想规范模型的对比分析,得到了雕刻加工的扇叶实体的误差数据,并将此数据作为产品数字孪生体表达的一部分。使用基于NURBS（Non-Uniform Rational B-Splines）插值曲面重构,完成扇叶模型的表面模型的重构。搭建了雕刻产品数字孪生体平台,平台包括基于逆向工程雕刻产品的表面模型的构建以及雕刻产品的数字孪生体可视化表达。