车身设计创新与逆向工程
关于车身逆向开发流程实例
关于车身逆向开发流程实例Reverse engineering is a process of extracting knowledge or design information from a product and reproducing it for the purpose of replication or reengineering. 逆向工程是从产品中提取知识或设计信息,并为了复制或再工程化而重新生成它的过程。
The reverse engineering process typically involves disassembling a product, analyzing its components, and understanding how it was designed and constructed. 逆向工程的过程通常涉及分解产品,分析其组成部分,并了解它的设计和构造方式。
In the automotive industry, reverse engineering is often used to analyze competitor's products, improve existing designs, or create aftermarket parts for older vehicles. 在汽车行业中,逆向工程通常用于分析竞争对手的产品,改进现有设计或为老款车创建售后配件。
One common use of reverse engineering in the automotive industry is to create digital models of physical components using 3D scanning technology. 汽车行业中逆向工程的一个常见用途是利用3D扫描技术创建物理组件的数字模型。
This allows manufacturers to quickly and accurately capture the complex geometries of automotive parts without needing to rely on original design data. 这使制造商能够快速而准确地捕捉汽车零件的复杂几何形状,而无需依赖于原始设计数据。
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。
逆向工程技术及应用
应用举例
1.逆向工程技术的应用 (1)读入点云数据。Surfacer 可以接收 几乎所有的三坐标测量数据,此外还可以 接收其它格式,例如:STL、VDA 等。 将点群资料计算成三角形网格,可判断点 群特征形状,利用网格的着色功能可观察 点群的外观。 (2)对点云数据进行判断,去除噪音点( 即测量误差点)。 在进行曲面拟合之前,要对数据点云进行 判断并去除噪声点,以保证结果的准确性 和精确性。Surfacer 有很多工具来对点 云进行判断并去掉噪音点,以保证结果的 准确性。通过可视化点云观察和判断,规 划如何创建曲面。
(Reverse Engineering)
逆向工程技术及应用
一、逆向工程概述
作为产品设计制造的一种手段,在20世纪 90年代初,逆向工程技术开始引起各国工业 界和学术界的高度重视。特别是随着现代计 算机技术及测试技术的发展,利用CAD/CAM 技术、先进制造技术来实现产品实物的逆向 工程,已成为CAD/CAM领域的一个研究热点, 并成为逆向工程技术应用的主要内容。
测量方法分类
数据提取方法
无损测量
破坏性测量
接触式
非接触式
探针测量
光
声
磁
ICT
断层扫描
外轮廓测量
内外结构测量
测量数据的定位(registration)
需要将多次测量的数据转换到同 一个坐标系中,形成同一坐标系下 的一个完整的测量数据及图像。可 将单张点云数据输入Atos软件,将 测得的单张点云数据拼接成整张点 云数据。
曲面重构时面临的困难:
(1)扫瞄数据庞大
数据点的处理,分块等
(2)复合曲面特征数据提取
一般而言,CAD模型是由许多不同的几何形状所组 合而成,而每一种几何形状皆有其特性(二次曲面 特征&自由曲面特征提取)。
基于UG甲壳虫汽车车身的逆向设计
身 进行 设 计 开 发 ,结 果 表 明 了 UG在 逆 向工 程技 术 中具 有 很 好 的 实 用 性 。
关键 词 : 逆 向 工程 ;U G;点云 ; 啦面 重 构 中 图 分 类 号 :T 3 1 P 9. 7 文 献 标识 码 :A 文 章编 号 :1 0 — 4 2(0 0 0 — 3 0 9 9 9 2 1)1- 06 0 1 1
1引 言
逆 向工 程 ( ees n ier g R vreE gn ei ,R ) n E ,也 称
构 ,对 重构 的 曲面进 行评 价 分析 ,最 终 生成 I E GS 或 S L数 据 .据此 根据 快速 成 型或 C C上 加 工制 T N 造 。R E工作 流程 图如 图 l 所示 。
2 RE工 作 流 程
逆 向工 程 具 体 的工 作 流 程先 利 用 高 速 三维 扫
描仪 对 已有 的 样 品或模 型进 行准 确 、高速 地扫 描 , 得 到其 三维 轮廓 数 据 ,配 合 反 求软 件 进 行 曲 面重
收 稿 日期 :2 1- 5 2 0 10—6
云数 据 处 理和 建 立 曲面 时 ,首 先 要 完 成配 合 面 的 构建 ,然 后再 分 别设 计 各部 件 .逐 一 完成 各 部 件 的 曲面 ,另 外 要 考 虑 各 相 邻 部 件 曲 面 的 连 续 性 ,
反 求 工程 、反 向工 程 。其 思 想 最初 来 Байду номын сангаас从 油 泥模
型 到 产 品 实物 的设 计 过 程 ¨ 。R ] E技 术 是 从 一个
存 在 的零 件 或原 型入 手 ,首 先 对 其进 行 数 据 化处
理 ,随后 进 行 数 据 处 理 、曲 面重 构 以及 造 型 等 ,
逆向工程在汽车制造行业中的应用
逆向工程在汽车制造行业中的应用随着技术的飞速发展,逆向工程在汽车行业中的应用也越来越广泛,从设计到制造,再到售后服务,都可以看到逆向工程的身影。
那么,逆向工程在汽车制造行业中的具体应用有哪些呢?一、产品设计与开发在汽车制造过程中,逆向工程技术为产品设计与开发提供了很好的支持。
通过对市场上各种车型的分析、对竞争对手的产品进行逆向分析,汽车制造商可以获得关于市场需求和竞争对手产品的全面了解,从而确定自己的产品设计方向和开发策略。
此外,通过逆向分析可以对市场上的产品进行对比分析,并针对不足之处进行改进优化,提高产品的竞争力。
二、模具制造模具是汽车工业中的重要制造工具,其制造质量和效率直接影响着整个生产过程。
在这个过程中,逆向工程技术可以帮助汽车制造商快速、精准地进行模具的设计和制造。
通过对现有零部件和产品进行逆向扫描和分析,制造商可以快速获得设计参数和产品数据,为模具的制造提供精确的依据,降低生产成本和时间开销,提高生产效率。
三、品质控制和售后服务汽车的品质和售后服务已经成为消费者购买汽车的重要考虑因素之一。
逆向工程技术可以在品质控制和售后服务方面提供帮助。
例如,在汽车零部件的生产过程中,逆向工程技术可以通过扫描和检测零部件表面的形状、尺寸和几何属性等关键参数,确保零部件能够符合设计标准,提高产品品质。
在售后服务方面,逆向工程技术可以通过对修理零部件进行逆向分析,确定故障原因和零部件结构,提供精准的维修方案和零部件配件,提高售后服务水平。
综上所述,逆向工程技术在汽车制造行业中的应用非常广泛,可以为产品设计与开发、模具制造、品质控制和售后服务等方面提供全方位的支持,帮助汽车制造商提高生产效率和产品竞争力。
逆向工程案例
逆向工程案例逆向工程是指通过对产品的分析、研究和测试,以了解其制造工艺、材料和设计原理的一种技术手段。
逆向工程的目的是为了获取产品的设计信息、技术参数和工艺流程,以便对其进行改进、仿制或再设计。
下面我们将介绍一个逆向工程的案例,以便更好地理解这一技术的应用和意义。
在某汽车制造公司,他们需要对竞争对手的新款汽车进行逆向工程分析,以便了解其先进的设计理念和技术特点。
首先,他们从市场上购买了对手的汽车,并进行了详细的解剖和分析。
通过拆解汽车的各个部件,他们逐步了解了对手汽车的整体结构和各个零部件的设计特点。
同时,他们还使用了3D扫描仪和计算机辅助设计软件,对汽车的外形和内部结构进行了数字化建模和分析。
在逆向工程的过程中,他们发现了对手汽车的一些先进设计和制造技术。
例如,对手汽车采用了新型的轻量化材料,使汽车整体重量更轻、性能更优越。
另外,对手汽车的发动机和传动系统采用了先进的动力总成技术,使汽车的燃油经济性和动力性能得到了显著提升。
此外,对手汽车的车身结构和悬挂系统也采用了一些新颖的设计理念,使汽车的操控性和安全性得到了提升。
通过逆向工程分析,该汽车制造公司不仅了解了对手汽车的先进技术和设计理念,还为自己的产品研发和设计提供了有益的启示。
他们在新款汽车的设计和制造过程中,借鉴了对手汽车的一些先进技术和设计理念,使自己的产品在性能、质量和安全性方面得到了显著提升。
同时,他们还将逆向工程的成果应用到了其他产品的研发和设计中,取得了良好的经济效益和社会效益。
通过这个案例,我们可以看到逆向工程在产品研发和设计中的重要作用。
通过对竞争对手产品的逆向分析,我们可以了解其先进的技术和设计理念,为自己的产品研发和设计提供有益的参考和启示。
同时,逆向工程还可以帮助我们发现产品的潜在问题和改进空间,为产品的质量和性能提升提供有力支持。
因此,逆向工程在现代工程技术中具有重要的应用前景和发展空间。
逆向设计
汽车逆向设计众所周知,汽车的研发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”,购买技术,这样技术永远掌在别人的手里,不可能形成自主开发能力。
逆向工程技术就是迅速解决提升我们汽车车身研发水平重要手段之一。
我们提升汽车自主开发能力,赶上世界水平唯一的办法,必须采取站在巨人的肩膀上,要消化、吸收、改进、创新。
韩国、曰本都曾经走这条路,他们不是简单的把别人的车拿来装配,而是真正地消化、吸收,通过消化、吸收学习,缩短与世界水平的差距,逐步培养起自己的自主开发能力,因此成为今天的汽车开发世界强国。
逆向工程技术正是消化、吸收先进技术重要方法之一,尤其在车身开发方面,逆向工程技术是送我们走上巨人肩膀的强大武器。
我们福田公司车身开发人员正是利用这先进技术开展了欧曼重卡车身的研发,并取得了成功一.逆向设计的概念1.逆向工程(ReverseEngineering-RE)是对产品设计过程的一种描述2.在工程技术人员的一般概念中,产品设计过程是一个从无到有的过程,即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能和大致的技术参数等,然后通过绘制图纸建立产品的三维数字化模型,最终将这个模型转入到制造流程中,完成产品的整个设计制造周期。
这样的产品设计过程我们称为“正向设计”过程。
逆向工程产品设计可以认为是一个“从有到无”的过程。
简单地说,逆向工程产品设计就是根据已经存在的产品模型,反向推出产品设计数据(包括设计图纸或数字模型)的过程。
从这个意义上说,逆向工程在工业设计中的应用已经很久了。
因此,逆向工程技术可以认为是将产品样件转化为三维模型的相关数字化技术和几何建模技术的总称。
逆向工程的实施过程是多领域、多学科的协同过程。
ATOS在汽车车身逆向设计中的应用
A T O S 流动式光学扫描仪是德国 G O M公司开发的一种可应用于产 品开发 、逆 向工程、质量检测 的三 维扫描测量系 统,具有测量范 围 大、扫 描速度快、非接触等优 点,非常适合 用于 不规则曲面以及用 传 统方法难 以测 量的物体 的点云数据 的采集 。下面对该系统在汽车 车身逆 向设计 中的应用作一介绍 。 1 A T OS测量系统的工作原理 A T O S系统是一种在逆 向反求工程和工业检测 中被广泛 使用 的流 动式光 学测量 设备,它综合 了光学 三角测量 原理 与光栅条 纹位移技 术原理 ,对实物 做非接触高速 测量 。它的传 感器 头主要是 主光源 、 光栅器件 组和 2 C C D光学测量传感器组成 。 传感器头安装在一个 可以 绕着被测 实物 自由运 动的支架 上,在测量 时传感器头可 以绕着被测 实物任 意移动 。其原理如 图 l所示 ,该系统利用基准面 、像点、物 距、像距 、等之 间的关 系,计算物体 表面轮廓 点的 Z坐标值 ,图中, i为入射 光,L为透镜,N为成像屏 ,U为透镜 L的物 距,v为 透镜 L 的像距 ,0为 L光轴与入射光线 i的交点,A为物面上的光点,A 、 0 分别是 A 、0的像 点,h为物面上光点相对于 基准面 M的高度 , n为入射 光线 与光轴 的夹角 ,M 为 目标平面,M为参考平面 。 根据透镜成像原理 ,以入射光与透镜光轴交点所在 平面 M为基 准面,则光点 A相对于基准面 M的高度 h的计算公式为
前 言
汽 车工业 是当今世 界制 造业 最重 要的支柱产业 之一 ,随着市场 需求 的不 断变化 ,汽车 的更新换代速度 日趋加快 。传统汽车车身设 计采用手动测绘 得出尺寸后再 建模 ,由于开发周期长 、精度低 已远 远不能满 足现今 的汽 车行业 高速发展 的要求 ,所 以逆 向工程在现实 的汽车设计 、 生产 中孕育而出。 逆向工程( R e v e r s e E n g i n e e r i n g, R E ) 也称逆 向反求工程 ,它 是在 只有产 品模 型或 实物模型 ,而没有产 品 的定义和 图纸 的前提 下,通过 一定 的测量手 段对 实物或模 型进行测 量得到数据 ,根据测量数据通过三维几何建模方法 重构实物 C A D模
逆向工程在汽车制造行业中的应用
逆向工程在汽车制造行业中的应用1.汽车设计与创新逆向工程可以通过对现有汽车产品进行解析和分析,帮助汽车设计师更好地理解市场上已有的产品,了解对手的产品设计理念和技术构成,从而为自己的汽车设计提供参考。
逆向工程还可以加速新产品的原型制作和验证,让汽车制造企业更快地推出新产品,满足市场需求。
这对于竞争激烈的汽车市场来说,是非常重要的。
2.零部件生产逆向工程可以帮助汽车制造企业快速生产出符合要求的汽车零部件。
通过对市场上已有的零部件进行逆向分析,企业可以更快地生产出符合要求的产品,缩短产品上市时间。
逆向工程也可以帮助企业在对零部件进行改进时提供重要的技术支持,使得改进后的产品更加符合市场需求。
3.产品改进与维修逆向工程可以帮助汽车制造企业更好地了解产品的结构和性能,发现产品存在的问题并进行改进。
也为汽车维修行业提供了更多的技术支持,让维修人员更好地理解汽车结构和原理,提高维修效率和质量。
逆向工程在汽车制造行业中的应用,可以帮助企业更好地了解市场竞争对手的产品,加速产品研发和改进,提高产品质量和技术含量。
也有助于提高汽车制造企业的竞争力和市场占有率。
在实际应用中,逆向工程技术需要高度的专业知识和先进的设备支持。
汽车制造企业需要不断加大对逆向工程技术的研发和应用投入,提高自身的核心竞争力。
政府、企业和高等院校之间应该建立更加紧密的合作关系,共同推动逆向工程技术的发展和应用。
逆向工程在汽车制造行业中的应用,对于提高汽车产品研发和生产效率,促进产品创新和技术进步,提高企业竞争力,具有非常重要的意义。
希望未来汽车制造企业能够更加重视逆向工程技术的发展和应用,使得汽车制造行业能够迎合市场需求,提供更加优质的产品和服务。
逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用
据 。传 统 的车身设 计方 法在 其每 个设计 阶段 都要 反
复进行 平 面图形 和立体 模 型 的制 作过程 .以致新 产 品 的开发设计 周 期长 、 工作 量大 [。 3 ] 此次设 计开发 的基 于逆 向工程 的车身流程 如图 1 所示 。 车身 逆 向工程 中的关 键技 术在 于两个 方面 : 一 方 面是 实物模 型 表 面数 据 获 取技 术 以及 处 理技 术 . 即数 字化 扫 描测 量 技术 和 测 量数 据 的处 理 技术 : 另
V rit edc相似 . 主要用 于提 供三维 报告 。
车身 结构 的特点 在于 组成车 身外形 的各 个零 件 多为尺寸 大而形 状复 杂 的空间 曲面 .这 些 大型覆 盖
件 不能用 一般 的机械 制 图方法将 它们完 整 、清 晰地 表达 出来 .不得 不依 靠三 维立体模 型 作为设 计 的依
收 稿 日期 :0 6 0 — o 2 0 - 2 1
由于 采人 的数 据都 不 可 避免 地会 带 人 噪声 点 .
特别 是尖 角和边 界 附近较 为 明显 。 另外 . 激光 扫描所
获取 的海 量数据 。 会严 重影 响 曲面重建 算法 的效率 。 因而必须对 其进 行数据 处理 。 由于许多 测量系统 软
件本 身可 以对点 云进行 预处理 .包 括排 除噪声数 据
・
基金项 目: 安徽省教委重点资助项 目( :  ̄ I (9 9 )男 , 徽 肥 东 人 , 师 , 士 , 要 从 事 现 陈 -P 1" 一 , 安 / 讲 硕 主
代 汽 车设 计 方 法 的 研 究 。
维普资讯
汽车设计之正向设计和逆向设计
汽车设计我习惯分为正向设计和逆向设计,这也没有什么道理,只是比较简单易懂罢了。
所谓正向设计,是指真正的全数字设计,基本可以在计算机里全部完成,在我的了解里,好象还没有看到成功的案例,但正向设计的手段已经有了。
比较普遍的是逆向设计,我们还是来谈谈这个吧,并且主要也是从车身设计来讲的。
一般的步骤是从效果图开始,然后制作油泥模型,再用激光测量设备扫描,然后是处理出大面来,在此基础上再进行详细设计,仿真分析等等。
效果图一般采用Alias做造型,一般需要一个月的时间,最大的好处是可以在计算机里看到三维效果,并且还可以看到各种各样的特效,比如把车放在城市的街道上,海滩上等等场景。
如果有虚拟现实的设备,这时可以差不多感受到1:1的效果。
因此,也常常有与MAYA软件联合使用制作特效的。
在造型阶段,首推软件当然是Alias,这样可以避免很多问题。
但一般来讲,PHOTOSHOP也被广泛使用。
这是二维软件,什么意思呢,就是你看到的将是三个视图的图片,通过这些图片再来想象造型师脑海中车的样子。
这就会出现“看的人”和“画的人”想象的图像是不一样的情况,这是可以理解的。
当多个人进行效果图的想象和分析时,可能会出现更多问题。
还有一个问题是,三张图片有时这与造型师的表现水平和想象能力也有比较大的关系。
然后是进入油泥模型制作阶段。
使用Alias软件是正向设计的手段,但也可以用作逆向设计。
迄今为止,还没有发现正向设计成功的案例,可能我还没有弄明白这件事吧,至少我到目前为止还没得到印证。
所谓正向设计与逆向设计最大的不同也就是在这里。
会听到很多人说用Alias可以直接铣出汽车主模型来,很多人这样说,如果真的是这样的话,油泥模型倒是可以省略了。
那么,为什么我始终没有得到证实呢?第一,我不愿意轻信别人说的东西,我相信自己看到的东西,没有看到的东西我就存在一个疑问;第二,有说服力的例子应出现在有能力的组织,他们至少要使用Alias,并且还要有五轴高速铣,这样他们才有条件来证明这件事。
基于逆向工程的汽车车身前翼子板重建技术
2 点云 的获 取与处理
21 点 云 的概 念 .
由于在获取点云的过程中,经过大量的拍摄 , 据采集 ,在逆 向工程 中 ,这种极为密集 的测量数 造 成 了点 云 的重 复 , 因此 为 了处 理 方便 ,首 先 要 据被称为 “ 点云” 。密集 、散乱 的 “ 点云 ’数据是 对点 云进行处理 。为 了计算 机处理方便 ,在起始 时设置显示点云数为 5 %。图 2 为经过处理后 的点 收稿 日期 :2 1 一O —2 01 3 0
云数据 。
3 前翼子板 的曲面重建
辽宁农业 职业技术学院学 报
第 1 3卷
33 面 的构建 .
在创建 片体之前 ,用户首先需要确定称作轮 廓线的实体 ,它可 以由手动指定 ,也可 以由软件 根据模 型 曲率 自动侦i 。轮廓线 用来指导 曲面节 贝 0
片 的构 成 并 且 允 许 对 节 片 组 成 进 行 轻 松 的 编 辑 。 使 用 D t t uvtr 令 ,可 以在 模 型 上 根 据 曲 e c ra e命 e C u
曲 面 的重 建 是 逆 向工 程 数 据 处 理 过 程 中最 为
关键的一步 。目前, 向工程 中主要有三种 构造 曲 逆 面的方法: 第一种是以 B S l e - pi 样条曲线或非均匀 n 有 理 B样 条 曲线 (U B N R S曲线 ) 基 础 的 曲 面构 造 为 方法 ;第二种是 以三角 B z r ei 曲面为基础 的曲面 e 构造方法, 第三种是以多面体方式来描述曲面物体。
作者简介 :刘旭 (9 9 ,男 ,辽宁沈 阳人 ,助理实验 16 一) 师 ,从事汽车车身制造 ( 向工程方向)研 究。 逆
在采集过程 中,能对零件表面实现密集 的数
逆向工程技术
被集成到逆向软件中
三、数据处理
2.多视对齐
Polyworks的IMAlign模块
三、数据处理
2.多视对齐
粘贴特征点
三、数据处理
3.数据光顺
在汽车、摩托车覆盖件的应用中,对表面的光顺性往往有很高的 要求,通常要求达到A级(Class A)曲面品质。
逆向工程技术
一、逆向工程技术概述
1. 概念
正向工程(或顺向工程) 逆向工程(Reverse Engineering)(也称反求工程、反向工程等):将实物 转化为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术 的总称。
一、逆向工程技术概述
2. 应用领域
对产品外形有特殊美学要求的领域,为了方便产品的美学评价,需 要由造型设计师用油泥等材料制作真实尺寸模型.
G0连续:位置连续,即曲面间没有缝隙,但可能有锐利边缘,不常用。
G1连续:切线连续,制作简单,成功率高,常用于小家电面的相交处。
G2连续:曲率连续,视觉效果光滑流畅,是A级曲面的最低标准。
G3连续:曲率的变化率连续 G4连续:曲率变化率的变化率连续
反光效果完美,通常用于汽车设计
数据光顺:对点云进行滤波。常用的滤波算法有高斯(Gaussian) 滤波、平均(Averaging)滤波和中值(Median)滤波,在Imageware软件 中即提供了这三种滤波方式
二、数据获取
2. 测量设备
三坐标测量机(CMM)
悬臂式
桥式
便携式
龙门式
二、数据获取
2. 测量设备
非接触式扫描仪 德国:GOM公司的ATOS,Steinbichler公司的COMET 瑞士:FARO公司的激光扫描仪 韩国:SOLUTIONIX公司的REXCAN系列扫描仪 美国:Cyberware公司的人体三维彩色扫描仪,CGI公司的
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。
逆向工程在汽车制造行业中的应用
逆向工程在汽车制造行业中的应用
逆向工程是指通过分析和解剖物体的结构、功能和技术手段,来获取关于该物体设计、制造和功能的全部或部分信息的一种方法。
在汽车制造行业中,逆向工程有广泛的应用。
逆向工程在汽车设计中的应用非常重要。
逆向工程可以通过对竞争对手的产品进行解
析和分析,来获取有关其设计理念、工艺、材料选型等方面的信息。
如此一来,汽车设计
师可以借鉴这些优秀的设计思想和技术,从而提高自己设计的创新性和竞争力。
逆向工程还可以在汽车维修和售后服务中应用。
通过逆向工程,可以对汽车的零部件
进行解析和分析,从而帮助技术人员更好地理解汽车的结构和工作原理,提高维修效率和
质量。
逆向工程还可以为售后市场提供替代零部件的制造数据,以便更好地满足客户的需求。
除了以上应用之外,逆向工程还可以在汽车改装和废旧车辆再利用等领域发挥重要作用。
通过逆向工程,可以对改装车的结构和性能进行分析和评估,以便通过优化设计来提
高改装车的性能。
逆向工程还可以对废旧车辆的零部件进行解析和分析,从而确定可回收
利用的部件,并为废旧车辆的再利用提供技术支持。
逆向工程在汽车制造行业中有着广泛的应用。
它可以在汽车设计、制造、维修、售后
服务、改装和废旧车辆再利用等方面提供重要的支持和帮助。
随着技术的不断发展和创新,逆向工程在汽车制造行业中的应用将会越来越广泛。
车身逆向介绍
逆向的目的
对比研究,拓宽知识,提高设计能力。 参照成熟车型进行设计以规避设计风险,
减少项目时间。
逆向分为三个阶段
1. 前处理。 2. 逆向建模。 3. 后处理。
逆向前处理阶段
1. 选择一款好的车Байду номын сангаас。 2. 调整好整车位置,测一些整车参数,扫描外
表面点云。扫描门盖开启状态和过程状态点 云。点云对位。 3. 拆车,称重,做拆车记录,过程点云扫描。 4. 除胶,称重;门盖(只剩钣金)扫描,白车 身骨架扫描。 5. 焊接分析,描焊点,白车身打散,称重,点 云扫描。 6. 测量料厚,BOM表制作。
逆向建模阶段
1. 外表面逆向,DTS(逆向)确定。 2. 轴线布置,铰链逆向。 3. 密封面,各系统之间搭接面确定。 4. 未倒角数据完成。 5. 数据装配,焊点布置,内部检查、评审。 6. 最终数据完成、发布。
逆向后处理阶段
1. 钣金材料测定(与材料部、规划院共同分析) 2. 工艺可行性分析(结合奇瑞现有的工艺组织与各个部门的
面的分类
是由点云得到 还是由其他面通过几何 关系获得?
按面的几何特性分类:
与某一坐标面平行的面 线沿某一坐标方向拉伸的面 有一定拔模角的面 空间的圆柱和圆锥面 倒角、过渡面和自由曲面
结构逆向的基本思路
做零件前先做结构分析 点云处理 建模思路:点 线 面
讨论)
3. 结构优缺点分析 4. (为了符合项目需要)组织钣金更改的讨论(与总布置、
底盘、造型、内外饰、电器等)
重要注意事项
点云是基础但不是全部,逆向的时候必 需考虑几何关系。(比如对称性,焊接、包边、涂
胶关系,重要的面、定位孔是否与坐标系统有关系等)
基于Pro/ENGINEER的汽车车身逆向设计
和提高产 品设计精度为 目标 的现代 设计方法转变。此时逆 向工程技术
能够快速吸收I  ̄ 汽车车身设计 的 i l l"
件对于整合点云数据进行三 围立体
建模及其后处理具有强大的功 能。
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本 文 研 究 了
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维普资讯
一
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前 言
在汽车的整体设计 中,车身 占
整车总成本 的4 % 0 以上 ,其更新频
1 逆向工程技术概述
1 逆向工程技术概述1逆向工程技术概述1逆向工程技术概述1逆向工程技术详述逆向工程也称反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法,重构实物的cad模型,从而实现产品设计与制造的过程。
逆向工程技术普遍用于汽车工业,特别是汽车车身的设计与开发。
与传统的设计制造方法不同,其主要是在没有设计图纸或图纸不完整而有样品的情况下,利用三维扫描测量仪,准确快速地测量样品或轮廓外形的表面数据,加以点数据处理、曲面创建、三维实体模型重构,再通过数控加工或快速成型来制造试制样品,然后通过cam数控系统编程加工产品。
通俗说道,从某种程度上说道,逆向工程就是仿制。
这里的前提就是预设我们传统的设计生产为“正向工程。
软件的逆向工程就是分析程序,力图在比源代码更高抽象层次上创建程序的则表示过程,逆向工程就是设计的恢复正常过程。
逆向工程工具可以从已存有的程序中提取数据结构、体系结构和程序设计信息。
imgaware由德国siemens集团旗下的ugs公司出品,是最著名的逆向工程软件,正被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。
该软件拥有广大的用户群,国外有bmw、boeing、gm、chrysler、ford、raytheon、toyota等著名国际大公司,国内则有上海大众、上海交大、上海delphi、成都飞机制造公司等大企业。
以前该软件主要被应用于航空航天和汽车工业,因为这两个领域对空气动力学性能要求很高,在产品开发的开始阶段就要认真考虑空气动力性。
常规的设计流程首先根据工业造型需要设计出结构,制作出油泥模型之后将其送到风洞实验室去测量空气动力学性能,然后再根据实验结果对模型进行反复修改直到获得满意结果为止,如此所得到的最终油泥模型才是符合需要的模型。
如何将油泥模型的外形精确地输入计算机成为电子模型,这就需要采用逆向工程软件。
首先利用三坐标测量仪器测出模型表面点阵数据,然后利用逆向工程软件(例如:imagewaresurfacer)进行处理即可获得class1曲面。
汽车逆向工程设计毕业论文.doc
汽车逆向工程设计毕业论文目录摘要 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 逆向工程概述 (1)1.1 逆向工程定义及其应用 (1)1.2 逆向工程系统 (2)1.2.1 产品实物几何外形的数字化系统 (2)2 CATIA V5介绍 (4)2.1 CATIA 在制造业的应用 (4)2.2 CATIA V5概貌 (4)3 CATIA逆向工程建模基础 (13)3.1 CATIA曲面的逆向重构 (13)3.1.1由曲线构造曲面的方法 (13)3.1.2 由曲面派生曲面的方法 (14)3.2 CATIA逆向工程建模基本流程 (15)3.3 CATIA逆向工程的特点 (16)3.4 CATIA用于逆向工程的主要模块功能简介 (16)3.4.1 DSE数字编辑器模块 (16)3.4.2 QSR快速曲面重构模块 (16)3.4.3 GSD通用曲面造型模块 (17)4 汽车发动机盖板逆向数字建模过程 (19)4.1发动机盖板点云的处理 (19)4.2(方法一)发动机盖板外形曲面的制作 (24)4.3(方法一)发动机盖板孔的制作 (34)4.4 (方法一)对称曲面 (39)4.5(方法一)实体的生成 (41)4.6 (方法二)点云的再处理 (42)4.7(方法二)利用强力匹配生成右半面 (43)4.8两种方法比较 (44)5 汽车引擎盖模具型面数控加工仿真 (45)5.1创建毛坯零件 (45)5.2创建加工坐标原点 (46)5.3设置零件操作定义 (47)5.4设置粗铣加工参数 (49)5.5换刀设置 (52)5.6设置精铣加工参数 (53)5.7刀路仿真 (56)5.8后处理 (59)5.8.1激活功能选项 (59)5.8.2生成NC数据 (59)结束语 (63)致谢 (65)参考文献 (66)附录数控加工NC代码 (67)1 逆向工程概述1.1逆向工程定义及其应用逆向工程(Reverse Engineering,RE),也称反求工程或反向工程等,它起源于精密测量和质量检验。
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车身设计创新与逆向工程
发表时间:2017-12-13T09:24:18.280Z 来源:《科技中国》2017年8期作者:文盼达明山刘伟杨希[导读] 摘要:汽车作为现代文明的一个重要标志,经常体现出一个国家的高新技术实力。
同时也在国民经济中占据重要的地位。
而我国由于历史原因与工业基础水平方面的限制,汽车的研发能力与发达国家还是具有很大的差距。
摘要:汽车作为现代文明的一个重要标志,经常体现出一个国家的高新技术实力。
同时也在国民经济中占据重要的地位。
而我国由于历史原因与工业基础水平方面的限制,汽车的研发能力与发达国家还是具有很大的差距。
而逆向工程则是我们提升自我能力的一个重要举措。
文章以车身设计与创新为视角,体现逆向工程技术在汽车工业重要性与优势,并对我国自主研发给予参考。
关键词:逆向工程汽车设计与创新
一、逆向工程概念
逆向工程又名反向工程,英文名Reverse Engineering。
起初是用来精密测量与质量检验,后来逐渐发展为将他人已经成熟的产品设计技术再现,也就是对一件产品通过反向的分析与研究。
得到该产品组织结构、技术规格、重要参数等设计要素。
然后依靠自身的理解做出功能基本相同,但却完全不一样的产品。
因此有时也会让人们感觉逆向工程会对知识产权产生严重的伤害。
但其实我们可以利用逆向工程来维护知识产权。
二、逆向工程的应用与发展
逆向工程主要用于外形的设计,很多产品的外形十分复杂,比如艺术造型,人体、动植物外形以及汽车外壳等的三维空间。
这些产品的外形在三维软件中很难直接正向创建。
一般都是用粘土、泡沫、塑料等制作初始的外形,然后再用逆向工程将其变为三维空间模型。
这对于我国目前的汽车设计制造是十分有帮助的。
目前,我国的技术水平普遍与发达国家有一定的差距,而汽车方面更加突出。
利用逆向技术我们借鉴国外先进成熟产品,然后提升创新得到属于我们自己的知识产权的产品。
这有利于我们节省费用,缩短研发周期,提高产品竞争力和减少风险。
而未来在经济全球化的形式下竞争加剧,我们想要获得发展,逆向工程还将继续作为一个主要手段。
三、逆向工程的设计与创新
进行逆向工程需要一个好的软件支持,目前最为常见的就是CATIA,UG,Pro/E等一些外国软件。
逆向工程的设计有两个主要的方面:一是产品外形的数字数据采集,二是曲面重建工作以及光顺处理。
产品外形的表面数据测量大体可分接触式与非接触式两种。
这两种方式各有优缺点,不过他们的结合可以增加准确率。
而如何运用这两种方式下的各种方法,就要我们依靠自己的经验。
大的方向就是运用多种测量方式进行互补,充分考虑各种材质的要求,增加信息量,获得较高的准确度。
曲面重建工作是整个逆向工程中最为重要的一点,也是工作量最大的。
本文就以CATIA为例介绍如何重建曲面。
首先我们需要用到是DSE (Digitized Shape Editor)模块,在这个模块中我们的主要工作就是点云数据的处理,由于设备、测量方法等原因。
我们的车身点云一般都需要进行一些分析和处理。
比如点云的数据过多产生干扰,我们就需要将点云进行过滤,调整到合适的数量。
对于一些重要的特征点或面,我们要进行保护,避免在以后的操作中产生错误。
对于一些不要的点,我们也要进行适当的删除。
进行网格化时,我们要合理设置参数,不要因为破洞而不顾整体。
对于破洞我们可以进行一些修复。
完成点云处理后,就可以进入创成式外形设计模块和QSR(Quick Surface Reconstruction)模块进行曲面的创作。
当然我们也还可以使用FreeStyle模块。
不过这就涉及到一个参数化的问题了,FreeStyle是自由曲面设计,会产生一些无参的曲面,这就对以后的整体修改产生问题。
在QSR中我们一般用3D曲线命令创建空间曲线。
在创成式外形设计模块的曲面工具条中我们常用的是扫掠命令,在这个命令中,我们可以根据得到的空间曲线,按照条件创建出不同的曲面,然后根据结果选择最合适的一个。
还需注意的是命令中各个条件的要求和各条曲线的位置,这对于我们快速创建是很有帮助的。
当我们初步完成整个点云的覆盖后,就要对一些重要的有客观联系的元素进行更加精准的定位。
特别是一些安装部位,一定要达到要求。
最后就是整个的分析,如果前面技术到位后面自然好办。
否则修改就是一件很费功夫的事。
逆向工程在有时会被认为是复制工程,这虽然不是很准确,但也有一定的道理。
因为逆向工程要做的就是将别人的产品技术再现。
而如果我们不能吸收创新就会变成复制。
不但不能达到提升自己的目的,反而产生极大的麻烦。
所以创新才是逆向真正的作用。
具体如何进行车身创新需要依照情况而定。
而对于实现创新的目的,CATIA有两个非常好的特点:一是树状图,二是参数化设计。
树状图让我们设计时,在对整体的把握方面有着无与伦比的优势。
我们可以在树状图上将整体分成多块,甚至具体到每一个面。
需要修改时直接进行,不必去过多考虑其他。
参数化设计可以让我们很好的把握整体的修改。
当我们修改一个参数时,就可以对整体进行修改,这就大大节约了时间,还可以看到整体的改变。
更加重要的是我们可以将一些科学的数据带入进去,让其符合空气动力学等。
当然其他的一些软件也各有自身的优势。
四、总结
逆向工程作为一种新的制造手段出现,为制造业提供了一个高效的产品开发方案。
在各种产品的开发与检验中得到广泛的应用,而在车身设计方面更是有着独特的优势。
事实也证明,在如今这种产品外形多元化的时代,逆向工程已经在整个制造业具有重要的地位。
逆向工程作为一种具有创造性与综合性的系统工程。
我们要合理利用这项技术,使我们的企业快速成长增加竞争力,让它成为我国汽车设计领域快速赶超发达国家的有效途径。
参考文献:
[1]胡世杰.逆向工程技术在汽车工业模具设计中的应用[J].工具技术,2011,09(05):71-73.
[2]谢龙汉,单岩编著.CATIA V5逆向造型设计[M].龙门:科学出版社,2008,7.
[3]姚楠。
车身设计中逆向工程技术应用研究[D].武汉理工大学,2007.。