逆向工程技术及其在车身设计方面应用的研究

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汽车车身逆向工程设计关键技术及应用研究

汽车车身逆向工程设计关键技术及应用研究

汽车车身逆向工程设计关键技术及应用研究我国是一个生产制造大国,汽车的生产数量十分庞大,汽车车身仿制依旧是部分汽车生产企业的主要手段。

在实际的汽车车身设计生产时,逆向工程技术并不是使用非法得方式窃取其他同行的技术知识产权,只是利用现有的汽车车身模型,通过数据分析和采集,逆向进行汽车的车身设计,十分的高效。

目前我国的汽车市场在竞争激烈,高效生产、加快新产品设计研发速度是对汽车生产商的新要求,为了更好地适应市场发展需要,必须要加强汽车车身逆向工程设计技术的完善,加快技术的创新脚步,本文将会对汽车的车身逆向工程设计技术进行分析讲述。

标签:汽车车身;逆向工程;关键技术;研究一、车身逆向工程设计的概念汽车车身在传统的设计过程中,需要反复的对汽车车身结构进行细化完善,并且需要制作模型,设计所需要的时间较长,工作量十分庞大,产品更新周期较长。

逆向工程是新时期汽车车身设计的一个创举,很好的将计算机技术与车身设计制造进行结合,通过技术手段将原有的车身设计数据进行收集汇总,然后结合市场的需求进行数据的优化设计,很好的利用了原有数据资源,节省了时间,而且是对原有设计的完善,这样设计出的产品既实现了产品的重新设计,又实现了优化升级。

二、车身逆向工程设计的特点汽车车身逆向工程设计与传统的设计方法相比,有是三个明显的特点:(一)实物反向汽车逆向工程设计通过将现有的车身进行分析测量,反向得出车身的零件与结构设计,包括车身设计的功能和材料,都是反向获取得到的。

(二)软件反向这里的软件指的是车身的设计构件,包括车身的设计书,设计图纸以及相关的设计标准等技术资料,通过对原有车型的数据收集分析得出相关的设计数据资料,实现软硬件数据的搭配。

(三)影响反向车身反向工程设计不像以往一样,需要进行大量的模型设计分析,只需要结合图片和视频就可以进行汽车车身的设计,十分方便,工作量小,效率更高。

三、车身逆向工程设计的主要流程汽车车身的逆向工程设计主要包括数据采集、数据处理和车身曲面逆向设计等,数据采集是设计的基础,数据处理与曲面设计是重要环节。

浅析逆向工程的现代车身设计方法

浅析逆向工程的现代车身设计方法

论文题目:浅析逆向工程的现代车身设计方法姓名:学号:学院:机械工程学院专业班级:汽车工程指导教师:2012年月日摘要:现代汽车造型技术是汽车自主开发能力的核心部分,也是提高汽车产品竞争能力的最有力手段之一。

随着计算机辅助设计水平的日益提高,传统的手工油泥模型造型方法已不能适应现实发展的需要,因此,利用计算机辅助设计进行反求设计成为现代造型设计的主要途径。

因而向工程应用范围也越来越广,汽车车身设计由此进入了三维几何建模时代。

由于三维设计CAD软件的逐步普及和CAD数据标准的日渐丰富和完善,对车身曲面数学模型的质量要求越来越高。

但就总体而言,与国外高水平相比,我国的汽车开发技术还存在相当大的差距。

我们应用现代技术进行车身数字模型设计工作仅仅是刚刚开始,许多技术仍在探索中,有些国外技术我们引进后应用得不成熟,有待于吸收和推陈出新。

例如曲面光顺技术、计算机检测评价技术及车身数字曲面模型的实物快速原型技术等等。

本论文是在阐述了汽车设计发展的历史和趋势,利用专业逆向工程软件对扫描好的车身点云进行初期数据处理,然后综合利用主流的正向设计软件(如CATIA,UG)不同模块的长处,构造出车身的数字模型。

对车身外表面的连续性进行探讨,并对现有的曲面光顺算法,进行分析、归纳和总结。

重点介绍和分析了曲面重构后的检测和评价方法,还介绍了实际工作中所采用的逆向工程设备、相关软件及应用方法和处理技巧。

随后结合“逆向工程”技术的应用特点,利用计算机等先进技术,发挥新技术所起的支撑作用,建立了一个实用型的设计平台,对汽车设计过程进行加速。

关键词:车身设计;逆向工程;数据处理;曲面重建:曲面光顺;正文一、引言自1886年第一辆汽车问世以来,汽车工业己经走过一百多年的历程,今日汽车不仅仅是普及的交通运输工具,更是一个充满动感造型特点和多姿多彩的工业艺术品,体现这种美的艺术品载体就是车身,汽车消费者在对汽车高品质高性能要求的同时,汽车的外观造型也越来越被消费者看重,有时甚至超过了对前两者的需求。

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用周子栋(吉林大学,吉林长春130022)摘要:随着汽车制造业的不断发展,逆向工程技术也越来越先进,成为了汽车制造重要的技术,应重视该项技术的应用, 使得汽车车身造型设计越来越能够满足人们的需求,符合现代人的审美观。

鉴于此,本文主要探讨了逆向工程技术在汽车 车身造型设计中的应用。

关键词:逆向工程技术;汽车车身;造型设计;应用中图分类号:U463.82文献标识码:A文章编号:1671-0711 ( 2017) 08 (下)-0107-02®C hl L n t a 中备Engineering 工程随着科学技术的不断发展,逆向工程技术在汽车 车身造型设计中得到了广泛的应用,该项技术是说如果 设计图以及模型不存在的情况下,根据已有的模型利用 数字化技术重建模型,该项技术与传统的技术来说其自 身的优越性明显,造型设计精确度以及效率等都非常高, 设计的时间也较短,最大化的满足了产品多元化以及个性化等需求。

1逆向工程技术相关概述1.1逆向工程技术含义与原理逆向工程也被称为反求工程,主要对已有的样品模型等,通过3D 数字化技术相关测量设备迅速的确 定各个产品的轮廓坐标值,按照数据处理、重构曲面 结构、编辑与调整后,使将图档转向为通常的CAD /C A M 系统中,通过一定的加工模式来制作出要求的产品模型,迅速的将其制作并呈现出来,整个一系列的 这样的流程我们称之为逆向工程。

其通过一定的理论 知识与技术方法,不断的去研究产品的使用期限,掌 握重要的技术使用,不断的去改革。

逆向工程深入的 去寻找与产品相关的各项技术。

但需要注意的一点是, 该项技术不能把它看做是一种普通的复制,而是秉承 着再设计的理念,使得产品发挥出更大的价值。

通过 逆向工程技术,能够很快的显现出基于产品模型的计 算机视觉效果,在设计前期阶段,对汽车车身造型设 计采取严格的审核与评估,以便于呈现出良好的汽车 造型,在市场中取得较大的优势。

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用1. 应用背景汽车设计是一个复杂而且具有挑战性的过程,它需要设计师们将创意与功能相结合,以满足用户的需求。

而汽车车身造型设计是整个汽车设计过程中最重要的一环,它决定了汽车外观的美感和吸引力。

传统的汽车造型设计过程通常是基于手工制图和模型制作的,这种方式存在着时间成本高、效率低、容易出现误差等问题。

逆向工程技术作为一种新兴的技术手段,可以通过对已有产品进行扫描和分析,获取其几何形状和结构信息,并基于此进行优化和改进。

在汽车车身造型设计中,逆向工程技术可以帮助设计师们更好地理解已有产品的特点和优势,并在此基础上进行创新和改进。

它不仅可以提高设计效率,还可以减少制作样板和模型的时间成本,同时还能够降低误差率。

2. 应用过程逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用过程主要包括以下几个步骤:2.1 扫描和数据采集需要对已有的汽车车身进行扫描和数据采集。

这一步骤通常使用三维激光扫描仪或者光学扫描仪来完成。

扫描仪可以快速地获取汽车车身的几何形状和结构信息,并将其转化为数字化的数据。

2.2 数据处理和重建在数据采集完成后,需要对所得到的数据进行处理和重建。

这一步骤通常使用计算机辅助设计(CAD)软件来完成。

设计师们可以通过对扫描数据进行清理、修复和重建,获取到汽车车身的三维模型。

2.3 设计优化和改进在得到汽车车身的三维模型后,设计师们可以基于此进行优化和改进。

他们可以通过对模型进行修改、添加或删除部分细节来实现设计目标。

还可以利用CAD软件提供的各种工具和功能,对模型进行参数化设计、表面调整等操作。

2.4 验证和评估在完成设计优化后,需要对所得到的新模型进行验证和评估。

这一步骤通常使用虚拟样机技术来完成。

虚拟样机技术可以将汽车车身模型导入到虚拟现实环境中,通过模拟真实的使用情况和环境条件,对模型进行评估和测试。

设计师们可以通过虚拟样机技术来检查模型的合理性、可制造性和可维护性等方面。

逆向工程在汽车设计中的应用

逆向工程在汽车设计中的应用

逆向工程在汽车设计中的应用第一章概述逆向工程是指通过解析已有的产品或零件,以轮廓、空间、性质等多方面的标准来分析其结构和构造,最终实现再设计、再制造和再加工的技术。

汽车设计行业是逆向工程应用的重要领域之一,利用逆向工程的方法可以快速实现产品设计和改进,同时也有助于解决后期售后服务的问题。

本文将介绍逆向工程在汽车设计中的应用,主要包括逆向工程的具体步骤、逆向工程在汽车设计中的优势、逆向工程在汽车售后服务中的应用以及逆向工程在汽车设计中存在的问题等。

第二章逆向工程的具体步骤逆向工程通常包括以下步骤:1.收集数据收集有关产品或零件的各种数据,包括外部形状、内部结构、材料信息等。

这些数据可以通过扫描、计算机辅助设计和数控加工等方式获取。

2.分析数据对收集到的数据进行分析和处理,包括建立三维模型、分析结构和性能、制定制造流程等。

这可以借助计算机模拟软件和逆向工程专业软件实现。

3.加工制造根据分析结果,利用数控加工设备制造出复刻产品或部件。

这可以通过数控车床、激光切割和三维打印等技术来实现。

第三章逆向工程在汽车设计中的优势逆向工程在汽车设计中的应用具有以下优势:1.快速样板制作逆向工程技术可以通过扫描、建模和数控加工等方式,迅速生成新零件或模型,为新产品的设计提供快速的样板制作。

2.保存历史数据汽车制造企业可以使用逆向工程技术快速搜集分析现有车型的状态,将车型结构、性能和密度数据收集在一起,形成历史数据,为后续的维护、升级、改进之类的工作提供支持。

3.节约成本逆向工程技术可以帮助替代传统模具加工技术,减少大型模具的周期和成本,特别是对于小批量生产和兼容性强的配件,它也可以减少相关制造和生产成本。

第四章逆向工程在汽车售后服务中的应用随着汽车制造技术的不断发展和全球市场的不断发展,汽车售后服务行业更加重视产品设计所带来的生产成本和质量问题,并在工业现场检查、审核和维修中广泛应用逆向工程技术。

逆向工程技术在汽车售后服务中可以通过建立三维模型、检测零配件的各项指标,解决零部件结构和匹配的问题。

逆向工程在车身设计中的应用研究

逆向工程在车身设计中的应用研究

逆向工程在车身设计中的应用研究摘要:在进行车身设计时,可将逆向设计技术与传统的设计方法结合起来优势互补,必将提高车身设计的质量和效率,进而缩短整车开发的周期并降低成本。

关键词:逆向工程;车身设计;数据处理逆向工程是一种对已有产品进行分析、深化和再创造的过程,它能明显的缩短设计周期,在很多方面都有广泛的应用,尤其是在车身设计方面。

1传统车身设计传统的车身设计主要分为初步设计和技术设计两个阶段,整个开发过程是从制作1∶5的油泥模型和全尺寸的立体模型开始的,然后设计人员要根据油泥模型绘制出所有车身图纸和模具加工图纸。

设计过程所遵循的顺序是由外及内,由模型到图纸。

整个设计过程是通过实物、模型、图纸和样板来传递信息的,它有以下几个缺点:任何设计细微的改变,都将导致主模型和大量图纸的修改,增加工作量,延长开发周期;单向不可逆的过程,车身如果定型,想要修改又将是极其繁琐的。

2运用逆向工程进行的车身设计逆向工程也叫反求工程,是把实物转化为CAD模型数字化技术、几何模型重构技术和产品制造技术的总称。

主要包括三个过程:数据采集、数据处理、曲面拟合重构。

①数据采集。

逆向工程中数据采集是很重要的一步,它是进行下面工作的基础,随着传感器等技术的发展,出现了较多的数字化技术和方法,根据数字化设备采集数据的方式将数据采集方法分为:接触式数据采集和非接触式数据采集。

车身是一个高度复杂的曲面结合体,它的外表面大,车体跨度大,对零件间配合要求严格且车身内部较繁琐紧凑,使用一般的接触式测量仪效果不明显,因此现被广泛使用的是激光为代表的三坐标测量仪。

②数据处理。

由数据采集获得的原始数据,都是一些孤立的测量点,点与点之间没有连接关系,必须对其进行处理,以满足后续工作的要求。

激光三维数字化仪测量所得到的数据量较大,在进行测量时,难免会引入误差,称其为“跳点”和“坏点”,进行曲面造型时,它们对曲面的光顺性影响较大,所以需要对其处理,可用直观检查法,通过图形终端用肉眼直接将与截面数据点集偏离较大的点或存在于屏幕上的孤立点剔除。

逆向工程技术及其在汽车研发中的应用

逆向工程技术及其在汽车研发中的应用

逆向工程技术及其在汽车研发中的应用发表时间:2019-07-18T09:32:59.637Z 来源:《科技尚品》2019年第2期作者:刘军[导读] 近年来,随着我国经济的迅速发展,汽车产业得到了巨大的发展空间。

随着研发技术的不断进步,汽车产业的生产效率不断提高,已经成为了国民经济中的重要部分。

然而,由于历史条件以及工业基础等方面的限制,我国汽车行业的研发水平并不高。

鉴于此,本文将以汽车研发为主要思路,对逆向工程技术以及其在汽车研发中的应用进行深入的讨论和分析,以期为日后提高我国的汽车研发水平,促进汽车产业的快速发展提供一些建议和理论参考。

绿驰汽车科技上海有限公司引言随着我国经济体制的不断改革以及全球经济一体化的深入发展,汽车市场的竞争日趋激烈。

在此背景之下,要使汽车产业占据有利的市场地位,实现汽车产业的健康发展,必须要加强自主研发能力。

所以,研究逆向工程技术以及在汽车研发中的应用具有很强的现实意义。

一、逆向工程技术(一)逆向工程技术概述逆向工程技术近年来在各行各业中应用十分广泛,顾名思义,逆向工程技术就是指通过逆向思维来对产品的设计过程进行描述。

逆向工程技术的英文为Reverse Engineering,简称为RE。

在人类设计产品和研发产品的过程中,逆向思维是一种不可或缺的思维方式,同时也是一种重要的理念和解决问题的思路。

因此,逆向工程技术下的逆向研发经过长时间的应用和发展以后,便会逐渐被吸收以及转化,最终成为正向研发技术[1]。

一般而言,产品的设计过程和研发过程就是指产品"从无到有"的阶段。

要研发出一件产品,研究人员首先要做的就是以自己的设计目标和研发方向为指引,以自己的知识结构作为基础支撑,从而在自己的脑海中构建出产品的设计蓝图。

其中便应当包括产品的外观、性能、功能以及各种技术参数等,之后再通过计算机等现代化的工具将设计蓝图直观的表现出来,从而形成一种产品模型,最终经过不断的调整将产品模型付诸实践。

汽车车身逆向工程关键技术的研究及应用的开题报告

汽车车身逆向工程关键技术的研究及应用的开题报告

汽车车身逆向工程关键技术的研究及应用的开题报告一、选题背景汽车行业是国民经济的重要支柱产业之一,而汽车车身的设计和生产是整个汽车制造的重要组成部分。

为了提高汽车车身设计的效率和质量,逆向工程技术被广泛应用于汽车车身的设计和生产过程中。

逆向工程是将一件物体的实际物理特征转换成数字数据或几何模型的一种技术,其核心是对三维数据的获取、处理和分析。

而对于汽车车身来说,逆向工程技术具有非常重要的应用价值。

二、选题意义汽车车身逆向工程是一项非常重要的技术,对于汽车制造行业来说具有非常重要的意义。

一方面,逆向工程技术能够帮助汽车设计师和制造商更加准确地了解汽车车身的结构和性能,为设计、制造和后期维护提供更加科学有效的依据;另一方面,逆向工程技术能够快速、准确地重建汽车车身的CAD几何模型,缩短产品开发周期,提高产品的设计效率和生产效率,降低制造成本,提高汽车行业整体竞争力。

因此,研究汽车车身逆向工程技术,对于推动汽车制造技术的进步,提高汽车制造业的核心竞争力具有非常重要的意义。

三、研究内容本课题主要围绕汽车车身逆向工程技术,从三维数据获取、处理、分析和建模等方面展开深入研究,包括以下具体内容:1. 三维数据获取针对汽车车身的复杂结构和高精度要求,选取合适的三维测量设备进行数据采集,包括激光扫描仪、三坐标测量机等,采集得到高精度、高精度的三维数据。

2. 数据处理对采集得到的三维数据进行去噪、滤波、配准等预处理工作,以充分保证后续数据处理与分析的准确性和可靠性。

3. 数据分析对处理好的三维数据进行分析,提取汽车车身的结构和性能特征,包括汽车车身曲率、表面变形、板件微动等。

4. 建模与分析通过分析得到的三维数据,建立汽车车身的几何模型和结构模型,对模型进行优化和分析,提高汽车车身的设计和制造效率。

四、研究方法1. 文献调研法通过查阅国内外有关汽车车身逆向工程技术的相关文献和资料,掌握汽车车身逆向工程的相关理论,熟悉汽车车身逆向工程的现状和发展趋势,为研究奠定基础。

基于逆向工程的汽车外形设计方法的应用研究的开题报告

基于逆向工程的汽车外形设计方法的应用研究的开题报告

基于逆向工程的汽车外形设计方法的应用研究的开题报告一、选题背景汽车是现代交通工具中最常见的一种,它的外形设计对于消费者的购买决策有着至关重要的影响。

面对日益激烈的市场竞争,汽车制造商需要不断推陈出新,以满足消费者的需求。

而外形设计则是一种至关重要的市场竞争策略。

传统的汽车外形设计方法是基于手绘图、计算机辅助设计软件等手段进行的,这些手段虽然能够快速生成设计方案,但难以满足更为复杂的设计需求。

并且,基于这种设计方法所生成的方案很难满足消费者的个性化需求。

因此,基于逆向工程的汽车外形设计方法的提出和应用将对汽车外形设计的优化和个性化需求的满足产生积极的促进作用。

二、研究内容和目标本研究旨在探索基于逆向工程的汽车外形设计方法的应用研究。

主要研究内容包括:1.逆向工程技术在汽车外形设计中的应用2.逆向工程技术在汽车模型建模中的应用3.基于逆向工程的汽车外形设计方法的优化策略4.案例分析和实验验证通过对以上内容的研究,本研究旨在达到以下目标:1.优化汽车外形设计过程,提高设计效率和精度2.满足消费者个性化需求,增强汽车产品竞争力3.为汽车制造商提供更为科学和先进的设计方法和技术支持三、研究方法和技术路线本研究采用案例研究和实验验证相结合的方法进行。

首先,对汽车外形设计过程中存在的问题进行调查和分析,然后将逆向工程技术引入外形设计中,提出基于逆向工程的汽车外形设计方法。

在实验验证环节,借助3D扫描仪、CAD软件等工具,获取汽车外形数据,并进行建模和优化。

最终,通过案例分析和实验验证,验证所提出的方法的有效性和可行性。

四、预期成果本研究预期在以下方面取得成果:1.提出基于逆向工程的汽车外形设计方法,掌握逆向工程技术在汽车外形设计中的应用和优化策略2.提高汽车外形设计效率和精度,为汽车制造商提供更为科学和先进的设计方法和技术支持3.为汽车制造商提供个性化设计方案,增强汽车产品竞争力4.发表相关学术论文,参加各类学术会议,提高本课题的学术影响力五、研究计划和时间安排本研究计划分为以下几个阶段:1.文献调研和问题分析阶段(2个月)2.逆向工程技术在汽车外形设计中的应用研究阶段(3个月)3.逆向工程技术在汽车模型建模中的应用研究阶段(4个月)4.基于逆向工程的汽车外形设计方法的优化策略研究阶段(4个月)5.案例分析和实验验证阶段(3个月)6.论文撰写、学术交流与答辩准备阶段(6个月)预计整个研究周期需要21个月的时间,由于可能会出现一些意想不到的问题,时间可能略有调整。

汽车车身逆向工程设计关键技术及应用

汽车车身逆向工程设计关键技术及应用

汽车车身逆向工程设计关键技术及应用随着汽车工业的不断发展,逆向工程技术在汽车设计、生产和维护方面的应用越来越广泛。

其中,汽车车身逆向工程设计技术是极其重要的一环。

本文将着重介绍汽车车身逆向工程设计的关键技术及应用。

一、汽车车身逆向设计的概念汽车车身逆向设计是指通过车辆的超高清三维扫描数据,快速生成能够表达车身形式和结构的虚拟模型,从而进一步进行下一步的汽车设计和模拟工作,同时可以为汽车企业提供设计、研发、制造等多方面的技术支持。

二、汽车车身逆向设计的关键技术1.车辆三维扫描技术车辆三维扫描技术是汽车车身逆向设计的最基础技术,它是利用光学或激光等技术将车身的各个表面和曲线进行精确的三维测量,从而获得整个车身的准确数据。

三维扫描的精度、效率和适用范围是关键要素,也是衡量汽车逆向工程设计能否真正实现的关键。

2.数据处理技术车身三维扫描后,将获得一部庞大的数据。

如何将这些数据进行处理,使其达到精确、高效的效果,才是下一步汽车逆向设计的重要关键。

数据处理技术包括数据清洗、数据验证、数据重构等多个环节,可以通过一些高端软件工具进行数据模型的重构,以便建立虚拟模型,满足汽车工业的需求。

3. CAD建模技术CAD建模技术是汽车逆向设计的核心之一,作为汽车车身逆向工程的基础环节,它将车身三维测量的准确数据通过计算机软件建立为实时的3D虚拟模型。

这种技术可以为车身设计师提供一个真实感的平台,使其可以对汽车车身进行理性的评价和快速的设计调整。

4.可视化仿真技术可视化仿真技术是汽车逆向设计的重要环节之一,它可以使用虚拟现实技术,将三维模型直观地展示给客户或者研发人员。

同时,可视化仿真还可以分析和评估车身的运动学、动力学特性、质量分布等因素,从而为研发人员提供更好的建议和优化方案。

三、汽车车身逆向设计的应用随着科技的进步和工业的发展,汽车逆向设计技术已被广泛应用于汽车工业的各个领域:1.汽车维修和保养领域。

通过车身逆向设计,可以精确地识别车身零部件问题,从而提高车辆维修保养的效率和准确性。

逆向工程技术在产品设计中的应用

逆向工程技术在产品设计中的应用

逆向工程技术在产品设计中的应用一、前言逆向工程技术是一种通过分析已有的产品或零件进行设计的新兴技术,在汽车、机械、电子等多个领域得到广泛应用。

本文将重点探讨逆向工程技术在产品设计中的应用,并从不同角度分析其优势。

二、逆向工程技术的定义及基本流程逆向工程技术(Reverse Engineering)是指通过对已有的产品或零件进行逆向分析,以获取相关信息并重新设计出类似或更好的产品或零件的过程。

其基本流程分为:获取原始数据→ 数据处理→ 不同领域知识融合→ 新产品设计。

三、逆向工程技术的应用1. 汽车设计领域汽车制造在执行产品优化时需要了解车身结构,以方便改进结构、减少制造成本、提高安全性能等方面。

逆向工程技术可以对汽车车身结构进行逆向分析,确定各部件的结构和组合方式,并进行模拟,从而获得更稳定、更坚固、更安全并且更高效的汽车产品。

2. 机械制造领域机械产品的部件复杂且多样。

逆向工程技术可以利用扫描仪产生数据,进而优化产品的设计样式、提高精度和减少生产时间。

例如,逆向工程技术可以将老旧机械产品进行逆向分析,以了解其结构,并根据新的需求对其进行改进。

3. 电子产品领域在电子产品制造中,有时候需要获取特定的软件源代码以便进行二次开发或定制化。

逆向工程技术可以通过对软件、硬件和全系统的逆向工程分析,实现逐步优化设计,开发出更节省成本、更高效、更创新的电子产品或系统。

四、逆向工程技术的优势1. 提高生产效率逆向技术具有快速精准的特点,可以在更短的时间内获得原始数据,同时最大限度地避免了进行多次重复测试的情况,从而提高了生产效率。

2. 减少生产成本在原始数据的基础上,逆向工程技术可以定制出结构更加合理、零件更加优化的产品,从而可以有效减少生产成本。

3. 提高产品质量逆向技术可以帮助创建更高品质的产品,因为它可以更好地确定和剖析设计缺陷。

这可以减少问题的涌现并提高产品稳定性和质量,保证客户的需求被长期实现。

4. 帮助提高生产制造技术使用逆向技术,可以为降低成本、提高产品质量、改进流程和增强供应链等方面带来更多的机会。

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用应用背景汽车行业是全球最大的制造业之一,车身造型设计是汽车设计的重要环节。

在汽车生产过程中,车身造型设计起着决定性的作用,它直接影响到车辆的外观美感、空气动力学性能以及乘坐空间等方面。

传统的汽车设计往往需要经过多次设计、制造和测试的过程,耗费大量的时间和资源。

为了加快汽车设计的速度和降低成本,逆向工程技术被引入到汽车车身造型设计中。

逆向工程是一种从已有物体、产品或系统的原始数据中获取设计信息的过程。

逆向工程技术包括多种方法和工具,如三维扫描、CAD建模、多轴数控加工等。

它可以帮助设计师获取到汽车车身现有模型的几何数据,并对其进行修改和优化。

逆向工程技术大大提高了汽车车身设计的效率和精度,使设计人员能够更好地理解和应用现有的设计。

应用过程逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用过程主要包括以下步骤:1. 数据采集首先,设计师需要获取要进行逆向工程的汽车车身模型。

这可以通过三维扫描技术实现,例如激光扫描或摄像头扫描。

三维扫描可以将车身模型的表面几何形状和尺寸数字化,生成一个点云或三角网格模型。

2. 数据处理采集到的数据需要进行处理和优化,以便进行后续的设计分析和修改。

数据处理包括数据滤波、数据重建、数据对齐和数据平滑等步骤。

通过这些处理,可以获得更加精确和可靠的车身模型数据。

3. CAD建模在获得优化后的车身模型数据后,设计师需要将其转换为CAD模型,以便进行进一步的设计和分析。

CAD建模可以将车身模型的几何形状转化为具体的数字模型,设计师可以在CAD软件中对模型进行修改和优化。

4. 仿真和分析在CAD建模完成后,设计师可以对车身模型进行各种仿真和分析。

例如,可以进行空气动力学仿真,评估车辆的阻力系数和气流分布情况。

同时,还可以进行碰撞仿真,评估车辆在碰撞事故中的安全性能。

通过这些仿真和分析,设计师可以更好地了解车身设计的优缺点,以及在车身造型上的改进空间。

5. 优化设计基于仿真和分析结果,设计师可以对车身模型进行优化设计。

逆向工程技术在汽车改装中的应用研究

逆向工程技术在汽车改装中的应用研究

逆向工程技术在汽车改装中的应用研究一、引言汽车改装作为一个受欢迎的文化现象,吸引了众多车主的关注。

然而,汽车改装的高度自定义性也带来了许多挑战。

一个简单的例子是,如果一个车主想要在自己的车上添加一些新的装置,他可能会面临一个难题:如何在没有任何预先设计或已知测量的情况下,确保这些装置可以完美地适配车辆。

这就是逆向工程技术(Reverse Engineering Technology)的应用场景。

二、什么是逆向工程技术逆向工程技术是指通过分析、退化一个系统或产品的结构和工作原理,以期从中获取相关的技术信息,以及获得它的一些特定信息,以达到了解其内部组成和作用的目的。

逆向工程技术到目前为止已经广泛应用于多个行业,包括航空航天、电子、机械、材料等。

三、逆向工程技术在汽车改装中的应用逆向工程技术可以应用于多个汽车改装场景中,包括以下几个方面:1. 车身定制对于车主而言,让自己的爱车有更多个性化的特点是非常重要的。

这时候,逆向工程技术可以帮助车主打造出与众不同的车身外观。

通过3D扫描技术,可以获取车辆表面的精确数据,为设计师提供更精准的车身模型。

2. 引擎改装汽车引擎的改装是汽车改装中最常见的一种改装方式。

逆向工程技术可以帮助设计师更好地理解和分析真实的发动机构造,依据设计师对于发动机的期望,帮助设计和加工出高性能的引擎零部件。

3. 轮毂改装车轮毂作为一个车辆的一个重要部件,占据了改装中的重要角色。

有些轮毂改装需要进行一些小的设计结构改变,这需要对轮毂的原型进行逆向工程,精确测量出轮毂外形及各项参数和标准,然后再进行制造加工。

4. 车内改装车内改装是大众消费者层面上比较容易接受的一种汽车改装方式。

包括安装音频设备、车内照明、档位球改装等。

不同于上面的改装方式,逆向工程常常被用来制定出更有创意的方案,并为这些改装模块的安装提供结构和尺寸的一个基准。

四、利用逆向工程技术进行汽车改装的优势1. 提高改装的精确度对于汽车改装而言,精确性很有关键性,因为它涉及到汽车改装的安全方面。

逆向工程技术及其在福田车身开发中的应用

逆向工程技术及其在福田车身开发中的应用

逆向工程技术及其在福田车身开发中的应用北汽福田技术研究院张志亮【摘要】进入21世纪知识经济已成为主导经济,制造业面临新的环境。

为了适应新的变化,各国政府、产业界和科技界提出了各种先进的制造技术,其中逆向工程技术作为先进制造技术之一,得到各国普遍重视。

我国汽车开发,尤其是车身开发技术目前远远落后于发达国家水平,如何利用先进的制造技术提升我国汽车车身开发技术水平,这正是本课题研究的出发点:即探索利用逆向工程技术来提升我国汽车车身开发水平。

本文首先将阐述逆向工程的基本概念,其次介绍车身逆向工程的基本原理、车身逆向工程中测量技术与原理,以及车身三维数学曲面模型建立的理论基础、车身外形曲面光顺方法,和车身逆向工程中点数据处理技术、曲线曲面重建技术,最后结合福田重卡车身逆向开发项目,重点阐述车身逆向工程技术的应用与流程。

关键词:车身汽车开发逆向工程1概述1.1 逆向工程技术的简要描述传统以来,工业产品的开发均是遵循序列严谨的开发流程,从产品的功能与规格的指标确定开始,构思产品的零组件需求,再由各元件的设计、制造、检验、零件分装、整机总装、性能测试等程序来完成。

这种开发模式,被称为正向工程FE(Forward Engineering)。

近十几年来,随着测量技术、计算机软、硬件技术的发展,有别于传统正向工程的一门新技术正在蓬勃兴起,这种技术在东南亚工业界已广泛应用,它就是逆向工程RE(Reverse Engineering)。

所谓逆向工程就是指在没有设计图纸或设计图纸不全、不完整以及没有CAD模型的情况下,按照现有的目标产品模型,利用各种数字化技术重新构造零件三维CAD数学模型的过程,包括目标产品原型数字化和三维CAD模型重建两个主要阶段。

1.2 逆向工程在车身开发中应用的可能众所周知,车身的开发它需要大量资金的积累、技术的积累、人才的积累。

我国汽车业尚没有形成很强的研发能力,很多专家认为:过去多年我们走的开发思路,一是完全自主开发,一切从零开始,这种开发思路实践证明不成功,因为我们没有那么大规模支持,更没有那么多的技术、管理积累;二是图省事,简单“拿来主义”,这样技术永远在别人的手里,不可能形成开发能力。

逆向工程技术在汽车车身设计中的应用与分析

逆向工程技术在汽车车身设计中的应用与分析

车身覆盖件设计制造的特点,重点介绍和分析了实际工作中所采用的逆向工程设备、软件及相关方法和技巧,还介
绍了曲面重构后的检测和评价方法。
关键词:逆向工程 车身设计 计算机辅助设计
中图分类号:U270.2
文献标识码:A
文章编号:1006-7973(2006)12-0149-02
一、前言 在复杂的车身产品开发程序中,广义的三维造型既是设 计工作的起点,又是工程目标的最终体现。随着新技术的广 泛应用,特别是 CAD/CAM 技术的日臻完善,几乎将传统的 汽车开发周期缩短了三分之一,其中最大的改进就在于汽车 车身的造型阶段。将“逆向工程”(Reverse Engineering 简称 RE)技术应用于汽车车身造型阶段,它可以快速地提供样品 的外形特征,从而能够对其几何外形进行修改,实现产品的 快速改形,加快设计进程,使之满足多样化、个性化、系列 化等方面的需求。 二、逆向工程技术及其原理 工业产品的传统开发方式均是遵循严谨的研发流程,从 产品的需求、构思、功能与预期规格指标的确定,进而到各 个组件的设计、制造、组装、性能测试等。每个组件都保留 有原始的设计图,此类设计图目前通常以 CAD 文件来保存。 这种开发模式被称为“规范模式”(Prescriptive Model),此类 开发工程亦被称为“顺向工程”(Sequential Engineering)。 “逆向工程”又称反求工程,它与传统的设计开发过程存 在质的不同。狭义上,它是指在没有设计图纸或者设计图纸不 完整以及没有 CAD 模型的情况下,利用 3 维数字化测量仪(3D Digital Scanner 俗称抄数机),测量出 Sample(即零件原形或者 塑造出的模型)表面的点云数据,传至 CAD/ CAM 系统,进 行数据处理,生成所需要的 CAD 模型和设计图纸,并由 CAD/CAM 系统计算出加工路径,最后通过 CNC(Computer Numerical Control 计算机数字控制)机械加工设备制作模具生 产成品。其另一种批量生产方式则是先用快速原形制造技术 (Rapid Prototyping 快速原形,简称 RP)将样品模型制作出来, 然后再以快速模具(Rapid Tooling)进行产品量产。“顺向工 程”和“逆向工程”的基本设计流程如图 1 所示。

逆向工程技术及其在汽车研发中的应用

逆向工程技术及其在汽车研发中的应用

逆向工程技术及其在汽车研发中的应用摘要逆向工程技术在汽车研发中的运用能够实现汽车研发工作的突破和创新,利用逆向工程中的样车数据收集,以及运用相关数学理论,实现对空间模型的建立,汽车外表面的曲面光顺,以及汽车逆向工程中点数据处理技术、曲线曲面重建技术,汽车逆向工程技术在汽车研发中的运用为我国汽车行业的研发和发展带来了新的发展机遇。

关键词逆向工程;汽车研发;工作流程;开发技术1 概述当前我国的汽车研发技术,仍然明显落后于很多发达国家的水平,如何利用先进的科学技术来提升我国汽车研发的实力,是目前普遍研究课题,也是汽车工程的重点。

本文主要探讨关于逆向工程技术对我国汽车研发工作的影响。

2 逆向工程技术的原理与基本理论2.1 汽车逆向工程开发的原理2.1.1 汽车逆向工程开发流程汽车逆向工程开发流程图如下:在汽车逆向工程开发工作中,采用对参考样车进行创新改革是目前流行的一个方法。

选择的参考样车一般是汽车公司的最新产品,在参考样车基本架构保持不变的基础上,对样车进行创新和改进,在样车的基础上,研发出新的汽车。

样车改装工作与全新汽车的整体研发工作相比,投入的人力和资源都明显较少,担的风险也小的多。

因此,这种模式具有明显的优势,不仅可以继承和发挥参考样车的优势,还可以在这基础上实现技术创新。

实践证明,在汽车逆向工程开发中,采用改进参考样车的方式能够很好地满足需求。

2.1.2 汽车逆向工程中的技术指导汽车逆向工程中有两个主要的技术指导:一方面是数字化扫描测量技术,就是对实物模型表面结构数据的获取技术,另一方面表现在对汽车表面的光顺处理技术以及零部件的曲面重建技术。

2.2 汽车逆向工程中的测量技术近年来,非接触式三维坐标测量方法的应用越来越广泛和全面,这种测量方式是利用物理原理,通过物质与物体表面发生一些物理现象,来对汽车表面的数据信息进行测量,以及对三维信息进行相关数据的收集等。

这种测量方式中,比较普遍的是利用一些物理理论,物理光学原理等发展起来的现代三维空间状态测量方法,如激光干涉,光的衍射法等等,由于这种测量技术在测量过程能够采用非接触测量这种方式,不仅迅速快,运用起来也很方便。

逆向工程技术在汽车制造中的应用研究

逆向工程技术在汽车制造中的应用研究

逆向工程技术在汽车制造中的应用研究近年来,汽车制造行业发展迅速,逆向工程技术在汽车制造中的应用研究也逐渐成为热门话题。

逆向工程技术是指通过逆向的方式来分析和重构产品的设计过程。

它的应用不仅可以提高汽车制造行业的生产效率,而且还可以为日后汽车产品的升级改造提供技术支持。

1.逆向工程技术的基本原理逆向工程技术是通过对产品的三维重建和数字建模,来还原产品的设计和制造过程。

逆向工程技术可以分为软件逆向和硬件逆向两种方式。

软件逆向是通过对软件源代码的分析和研究,推测软件的设计和实现方式。

而硬件逆向则是通过对物理产品进行“拆解”,找出其中的结构和原理,并进行仿制或改进。

汽车制造中通常采用硬件逆向技术。

逆向工程技术的基本流程包括三维测量、数字化建模、优化设计和加工制造等步骤。

首先需要进行三维测量,获取汽车零部件的几何尺寸和形状。

然后将测量数据导入数字化建模软件中,进行数据处理和三维重建操作,生成汽车零部件的数字建模。

之后根据数字化建模的结果进行优化设计,最后进行加工制造,生成新的汽车零部件。

2.逆向工程技术在汽车设计中的应用逆向工程技术在汽车设计中的应用主要体现在以下几个方面。

(1)零部件的分析和仿制汽车制造商通常需要对市场上销售的竞争车型进行分析和比较,以了解市场需求和研发方向。

逆向工程技术可以帮助制造商对竞争车型进行分析和研究,研发出符合市场需求的新车型。

另外,逆向工程技术还可以帮助制造商对市场上现有的汽车零部件进行分析、仿制和改进。

通过对汽车零部件的拆解和三维重建等操作,制造商可以了解零部件的结构和制造工艺,为改进设计提供有力的技术支持。

(2)故障分析和维修汽车生产存在着各种问题,由此而产生的故障也时有发生。

逆向工程技术可以帮助制造商对汽车故障进行深入分析,找出问题所在,以便进行维修和改进。

逆向工程技术还可以帮助维修技师实现最佳的部件维修和零配件更换。

通过三维重建和数字化建模,技师可以了解汽车零部件的结构和安装位置,并根据数码化模型制作出所需的部件。

逆向工程技术及其在汽车研发中的应用

逆向工程技术及其在汽车研发中的应用

逆向工程技术及其在汽车研发中的应用引言汽车的研发需要设计师绘制大量的图纸,研究大量的数据,其过程十分缓慢,且初代研发的汽车需要在生产实践中完善,通过不断的改进和更新换代逐步迎合客户的各种需求。

在竞争激烈的汽车市场中,传统的研发模式无法维持自身生存,导致国产汽车没有时间、精力和资金对汽车的问题进行修复与改进,使我国的汽车产业的发展进程缓慢,而通过逆向思维,对已有汽车进行分析,吸取先进汽车的优点,加快汽车设计研发的进程,提高初代产品的设计研发质量,让汽车的研发与制造紧跟时代发展中顶尖汽车的脚步,从而使其一经问世便能过得民众支持。

1 汽车研发制造领域内逆向工程技术的内涵逆向工程技术来源于逆向思维,原有的研发设计模式是通过设计师的构想设计计算逐步完成产品的制造,但这一过程数据的计算复杂,容易使产品产生诸多缺陷,而逆向工程便是通过对已有产品进行测量分析得到各种研发所需数据,进而在原有产品的基础上进行再次研发和设计,提高研发设计的效率,提高产品质量,使原有产品得到修改与完善而生成全新的高质量的产品[1]。

汽车领域的逆向工程是通过对先进的样车进行分解分析,获得样车完整的数字化数据,对汽车的各个方面在原有的基础上进行创新和重造,融合国际先进样车的优点,对已有汽车进行二次设计,提高其原本的舒适性和实用性,降低研发成本与研发投资风险,使研发和制造出来的汽车更符合当前人们的内心需求,从而打开汽车市场。

2 汽车研发制造领域内逆向工程技术的使用策略2.1 全新测量方法的应用在对汽车进行二次设计时,需要使用先进的测量技术对样车进行数据测量,减少测量误差对后期研发的影响,非接触式的三维坐标测量方法能够使测量过程更加简单,提高测量数据的准确性,将此类测量方法全面广泛的应用到汽车的数据收集中能够极大的降低工作人员的工作量,同时因其测量的准确性也避免了因普通测量方法误差过大而需要反复测量的问题,为汽车的研发争取更多的时间[2]。

2.2 数据误差处理在数据的扫描采集中,因为汽车本身纹路的原因,会造成一定的数据误差,如噪点、空洞、多边形错误、表面不光顺、点云边界不平滑等。

逆向工程技术在车身外覆盖件设计上的应用

逆向工程技术在车身外覆盖件设计上的应用

逆向工程技术在车身外覆盖件设计上的应用摘要:本文主要先容了逆向工程技术在现代车身外覆盖件设计开发中的应用流程,并重点对车身外覆盖件的模型分块、曲面数学模型的创建及对曲面质量进行评析等关键技术的研究与探讨。

关键词:逆向工程车身外覆盖件曲面质量评析1 汽车车身逆向工程设计的概述逆向工程是从已有的物理模型或实物样件获取产品的数学模型的过程。

目前广泛应用于产品开发、模具制造、产品质量控制等领域,尤其在汽车车身外覆盖件的开发设计中,逆向工程技术已成为重要技术手段。

车身逆向技术是计算机辅助造型几何设计CAGD(Computer Aided Geometrical Design)的重要方法和手段之一。

它主要研究工程中的几何造型题目,是对各种几何外形信息的计算机表示、分析和综合,通过计算机对所求模型进行数学描述和控制,其主要数学理论为计算几何(Computation Geometry),它是由函数逼近论、微分几何、计算数学、计算机图形学等形成。

车身外覆盖件的逆向工程应用是由手工模型求表面数学模型的过程。

它有别于一般的产品实物求数学模型的过程。

在全新车身外覆盖件产品开发阶段实施逆向工程的过程中,不但要最大限度的忠实再现造型设计师的设计理念,还要充分考虑结构设计的要求,在曲面的建模过程中,还要留意消除手工制作油泥模型的表面缺陷和丈量资料的离散误差,从一定的意义上来说,车身外覆盖件的逆向工程技术应用包含了一定的正向设计的方法。

2 车身外覆盖件逆向工程应用的流程车身外覆盖件的逆向工程设计是造型设计和工程CAD 设计的衔接,是车身概念设计中的关键过程;在整个车身的外覆盖件的设计实施过程中,表面数据的采集、曲面建模所占时间比重较大,曲面质量要求高,而且随着市场的不断变化,时间进度的要求也逐渐紧张,经过一些车型的逆向设计工作,我们总结了如下车身外覆盖件的逆向工作流程。

逆向工程流程图3 逆向工程的关键技术在车身外覆盖件逆向工程应用中有三项关键技术(1) 快速、正确的从1:1 汽车车身油泥模型上采集三维点云数据。

基于逆向工程的车身设计应用研究的开题报告

基于逆向工程的车身设计应用研究的开题报告

基于逆向工程的车身设计应用研究的开题报告一、研究背景和意义:随着汽车工业的发展,车身设计已经成为了汽车设计的重要领域之一,对于汽车企业的市场竞争力和技术创新能力有着决定性的影响。

传统的车身设计主要依赖于手工建模和二维草图设计,这种设计方式存在着设计效率低,设计成本高,设计精度低等问题。

而随着计算机设计技术的发展,逆向工程成为了一种破解传统车身设计难题的有效方法。

直接从物理样品或现有零部件获取三维数据,通过逆向工程技术进行数据处理和重建,可以快速地生成高精度的三维模型,实现车身设计的高效、精准和高品质。

因此,基于逆向工程的车身设计应用研究在汽车设计领域有着重要的应用价值和研究意义。

二、研究内容和技术路线:(一)研究内容:本研究将围绕基于逆向工程的车身设计进行以下方面的研究:1. 逆向工程数据获取技术研究:通过激光测量或三维扫描技术获取车身样品的三维数据,并对数据进行处理和优化。

2. 逆向工程建模方法研究:基于获取的三维数据,采用逆向工程方法进行模型重建,建立基于逆向工程的车身模型。

3. 基于逆向工程的车身设计方法研究:针对建立的车身模型,采用车身设计软件进行参数化设计和优化,实现车身设计。

(二)技术路线:1. 实现车身三维数据的获取和优化处理,包括激光测量和三维扫描技术的应用。

2. 实现逆向工程的模型重建,采用逆向工程建模软件对数据进行处理和优化。

3. 实现基于逆向工程的参数化车身设计,包括车身尺寸调整、曲线变形等要素,形成完整的车身设计方案。

三、研究目标和创新性:本研究旨在基于逆向工程的车身设计,研究逆向工程数据获取技术、逆向工程建模方法和基于逆向工程的车身设计方法,进而实现汽车设计的高效、精准和高品质。

同时,本研究将探索基于逆向工程的车身设计的新思路和新方案,提高汽车设计的效率和精度。

四、研究计划和时间表:(一)研究计划:1. 文献调研与资料搜集,了解基于逆向工程的车身设计理论、方法和实践进展;2. 完成汽车样品的激光测量或三维扫描,获取汽车三维数据;3. 利用逆向工程建模软件对汽车三维数据进行处理和优化,建立汽车三维模型;4. 利用车身设计软件进行基于逆向工程的参数化设计,形成完整的车身设计方案;5. 进行车身设计方案的验证和测试,并对设计结果进行分析,提出改进建议。

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江苏大学
硕士学位论文
逆向工程技术及其在车身设计方面应用的研究
姓名:徐启仁
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:何仁
20050601
描过程中各个测量点之间的距
离;而DIRECTION2TECH>
MAXINCERMENT就是在块内
的各扫描线之间的距离,如图2.3
所示。

初始向量是用于构造一个平
面,以便建立侧头在扫描过程中
图2.3各扫描线之间的距离
要走的路径。

这个剖面可以从InitVec和EndVee(图2.4)获得。

每次线扫描与边界的交点(终点)便是边界条件存在的地方。

这些边界条件是用来停止每次线扫描的。

PC--DMIS可以有4种几何边界类型;平面(Plane)、球面(Sphere)、圆柱面(Cylinder)和圆锥面(Cone)。

从PATCH列表点击BOUNDARY按
钮便可以改变选择。

Plalle一构造一个与剖面在边界正
交的平面。

Sphe盼一在终点构造一个有特定半径的球面。

莓点%
图2.4扫描过程中要走的路径
扛苏大学工程硕士学位论文
Cylinder—一在终点构造一个有特定半径的圆柱面。

Cone一在终点构造一个有特.-
定锥角的球面。

边界(平面)
这些选择使得扫描过程具备
更大的灵活性。

在选择边界条
件时,最重要的是要考虑应用
图2.5覆盖件零件上表述示意图
场合、表面形状及工件工差要求的多样性。

根据块扫描的形状和尺寸,还可能有必要理论边界相交的数目。

PC.DMIS需要这个值来决定测头的中心在停止并移动到另一排之前可与边界相交的次数。

例如,假定这个数是3,那么PC-DMIS就会穿过两次边界并停在第三个上的特征值,在图2.5的具备平面型边界条件的覆盖件零件上进行了示意的表述。

块扫描的编码大概如下:
SET2_I?EAR/SCAN,n虹℃H
EXECMODE=NORMAL,NOMSMODE=MASTER,CLEARPLANE=NO,SINGLEPOINT=NO,THICHNESS=0,FINDNOMS=0.0098SHOWHITS=YES,SHOWALLPARAMS=NO
DERI=LINE,INCE=0.05
DER2=LINE,INCE=0.02
HITryPE=VECToR
MEAS/SCAN
BASICSCAN/IINE,SHOWHITS=吖ES,SHOⅥrALLBUUU“S=NO
HIT/VECTOR,一0.0812,-1.3995.0.1088,0.0056375,0.0030099,0.999796,

一O.0812,-1.3995,0.1088,T=0…
扫描前要对对象零件进行光顺处理,选定参考面并设置扫描区域、边界、截面等(图2.6),扫描后得到数据点云。

(图2.7)
图2.6零件照片
图互7扫描后得到数据点云
10
曲面。

本文使用Surfacer软件来实现数据处理,它遵循点一曲线一曲面的原则。

点击File/Open,打开点云数据文件并对点云进行散乱点去除等数据处理过程,图2.7经处理得到图2.9所示图形。

图2.9数据处理后的示意图
2.4曲面拟合及重构技术
2.4.1曲线、曲面拟合方法及数学模型的选择
曲面拟合基于曲线拟合,一般步骤是:先光顺曲面的纵向曲线,然后通过新型值点生成横向样条并光顺,重新生成纵向样条曲线并光顺,直至所有纵向、横向样条曲线都满足光顺准则,最后利用光顺的纵向、横向样条曲线构造出光顺曲面。

曲面拟合的应用理论基础是插值和逼
图3.1Dills标准的应用开发环境
DMIS有两类基本形式的语言:面向过程的命令语句和面向几何学的定义语句。

过程命令语句由运动语句和机器参数语句以及检测过程本身所特有的其他语句组成。

定义语句则用来描述几何、公差、坐标系统以及可能包括在CAD系统数据库中的其他形式的数据。

其面向过程的命令语句包括:
FINPOS/ON命令测量设备精确定位机构工作
PROCOR‘ON打开测头半径自动补偿功能MEAS/CIRCLE,F(FI),n测量以Fl命令的圆,取n个点上测量值MEAS/GSURF,F(SI),n测量曲面,取11个点上的测量值GOTO/10,17,6运动到坐标10,17,6
PTMEAS/CRAT,10,50,70,1,0,0在指定点上取测量值,头三位为坐标值,
后三位为方向向量
MoDE/AIrI.o自动测量
END^征!S命令测量结束OUTPUT/FA(F1),TA(D1)输出圆F1和直径D1的值
成了一个完整的逆向工程技术集成应用系统。

通过网络和企业主服务器上的数据库管理系统,该应用系统又与CIMS大环境集成在一起。

根据对象模型重构和分析系统的软硬件环境要求,以及企业软硬件环境,本论文是在现有的CAD/CAE/CAM集成应用系统的硬件组成包括多台微机、一台服务器、一台工作站和网络设备等,这些设备组成了一个与企业主干网相连的局域网。

在软件配置上,有UNIX操作系统支持下的CAD,CAE/C√~M集成应用软件UGII(工作站体系);和WINDOWSNT操作系统支持下的UGII(PC机体系),UGII是美国EDS公司开发的CAD/CAM集成应用软件,在飞机和汽车制造领域的开发应用中积累了丰富的经验,具有强大的造型、分析和加工模块,是目前较成熟的CAD/CAM系统软件之一。

网络软件为WindowsNTServer4,这样就便于构成一个开发性的集成网络环境。

图3.2逆向工程集成应用系统网络布置图
第四章车身零件逆向设计的方案及实现
4.1零件结构的完善及结构数模的建立
一个零件经第2章所述的逆向设计后已初步建立基本数模,但还需对该数模进行进一步完善,如增加工艺缺口、工艺孔、加强筋、设置尺寸基准、圆角等完善工作,方可形成该零件完整的最终数模,才可以用作模、夹具加工等生产准备工作。

图4.1为本项目中发动机罩外板零件最后通过UG补充、完善所得到的最终三维数模。

图4.1发动机单外板零件
4.2本课题逆向工程设计方案及评价
4.2.1逆向工程设计方案及效果
本课题主要是解决本企业某一改进车型的车身及附件的设计。

该车型的效果图见图4.2。

由于车身外形及结构与现车型相差较大,特别是
前发动机罩、前大灯、前保险杠、后行李箱门等部位共计60种专用零件(其中车身外覆盖件14种)需要重新设计。

由于受投产时间限制(从设计、工艺、生产准备到投产仅6个月),所以采用逆向工程设计方法。

图4.2改进车型的效果图
其设计开发过流程如下:
l:相关专用件的样件的制作:
一般整车逆向工程开发是根据项目开发报告或意向中的某一目标车型,购买5台样车(2台整车,3台车身总成),其中一台整车总成用油泥进行修正,光顺后达到设计效果图要求,相当于1:1整车模型;另1台作为以后设计、工艺和检查分析的参考;3台车身总成也保留1台作为参照物,其余2台分解拆开到零件状态,用于进行数据扫描和制造模具、夹具等工艺分析用。

本课题所设计车型由于是本企业基本车型的改型版,所以直接选用本企业某一车型车身本体总成先进行手工改制,然后用油泥进行修正
达到效果图要求,逆向扫描所需的相关专用零件直接用相似通用件改制。

2.样车的定位与调整
车身在扫描测量之前,必须把车身总成用经时效处理的桁架固定在一平台上,(如图4.3所示)找一些特征点(如地板前支撑孔,前围、后围、侧围腰线等)使用三坐标测量机对车身三个方向进行校准,使车身处在统一基准的坐标系中。

一般来说,车身坐标系按以下方式定义:以车身地板与大梁连接的下平直表面为X方向的坐标线,汽车前进的方向为x负方向,以前轮中心线为坐标X=O处;过前轮中心线垂直于车身对称中心面所划的直线为Y方向的坐标线,左侧为负,以通过前轮中心线并垂直于XY平面所划的直线为Z方向的坐标线,向上为正方向。

经校准后的车身样车再用油泥进行修正,以进一步达到设计者要求(还可避免与原购参考样车在知识产权上的纠纷)。

图4.3车身总成的校准
3.车身总成及零件的扫描
车身总成经校准和固定后可进入数据扫描状态,用三座标测量机
(或激光扫描仪)对全车身进行扫描测量,扫描顺序是:首先从外表面开始,扫描所有表面,外表面扫描完成后,拆除外表面所有零件,补充扫描因外表零件挡住无法扫描的区域。

外表面扫描时应确认各处具有相对运动的零件是否在正确的位置上,如车门、发动机罩等,都要确保它们在正确的安装位置上。

车身总成外表面扫描完成后,对车身总成进行分解扫描:使用钻枪打掉车身上所有焊点,把车身上的钣金件逐件拆下来。

对拆下来的每个零件编号,清除表面灰尘、杂质后制作专用定位夹具(如图4.4所示),该定位夹具固定在测量平台上要保证零件处在原设计位置,然后把零件放在定位夹具上夹紧,校准后即可进行数据扫描。

图4.4零件扫描前的定位及夹紧
因为有一材料厚度的问题,所以每个零件扫描前必须指明扫描表面,以免以后数据处理出错,一般来说,对外覆盖件,扫描外表面:
内覆盖件或加强件,扫描内表面。

车身总成及所有零件完成扫描后,得到扫描数据(该数据为・.stl文。

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