逆向工程-车身结构设计流程电子教案
逆向工程教案PPT
光学扫描测头
模拟扫描测头
激光扫描测头
——机械接触式测头
三坐标测量机（CMM）－
接触测量 精度高，几个um
接触式特点
可直接测量特征尺寸
测量速度慢
硬质表面
内部尺寸受限制
光电式测头——结构形式
三角法测头、激光聚集测头、光纤测头、体视式三维测头、 接触式光栅测头
三角法测头——基本原理
已有的相关科学技术成果进行创新构思， 设计出具有科学性、创造性、新颖性及实 用性的产品的一种实践活动，是创造具有 市场竞争优势商品的过程。 其基本特征是新颖性和先进性。
2、创新设计的分类
常规设计：一般只需对某些参数作些变动
原理开拓型：运用新技术原理解决新问题、应用新 技术原理解决老问题、对“旧”技术原理进行新的开 发应用 组合创新类：将已有的零部件，通过有机组合而成 为一种产品，这种产品又能达到一种新的整体功效
将被测物体置于 三坐标机的测量 空间，可获得被 测物体上各测量 点的坐标位置， 根据这些点的空 间坐标值，经计 算可求出被测得 几何尺寸、形状 和位置。
—— 组成：
三坐标测量机（CMM）
测头：按照结构原理，可分为机械式、光学式和电气式等
按测量方法，可分为接触式和非接触式 接触式触头可分为硬测头和软测头
电气式测头
类型：动态测头和静态测头 动态测头（触发式）的结构形式和特点
动态测头结构简单、成 本低，可用于高速测量， 但精度稍低，而且动态 测头不能以接触状态停 留在工件表面，因而只 能对工件表面作离散的 逐点测量，不能作连续 的扫描测量。
静态测头的结构形式和特点
静态测头除具备触发式测头的触发采样功能外， 还相当于一台超小型三坐标测量机。测头中有三 维几何量传感器，在测头与工件表面接触时，在 X、Y、Z三个方向均有相应的位移量输出，从而 驱动伺服系统进行自动调整，使测头停在规定的 位移量上，在测头接近静止的状态下采集三维坐 标数据，故称为静态测头。静态测头沿工件表面 移动时，可始终保持接触状态，进行扫描测量， 因而也称为扫描测头。其主要特点是精度高，可 以作连续扫描，但制造技术难度大，采样速度慢， 价格昂贵，适合于高精度测量机使用。
汽车逆向设计流程.pptx
其过程是依靠已经存存的零件或是产品原型的表面所得到的资料
• 来建立三维CAD模型，而不是通过设计图。逆向设汁流程主要由 三部分组成：产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品 或模具制造。逆向工程中的关键技术是数据采集、数据处理和模 型的重建。
样车准备：
内饰件逆向建模、外饰件逆向建模、空调系统附件逆向建模等。 然后对运动件运动干涉校核，以及对相应问题进行修改。
对整车进行总体设计，总体没计方案细化和调整，对运动部件进
行运动学细化校核。检查设计硬点，对整车三维数模进行装配， 包括白车身三维数模装配、开闭件三维数模装配、仪表台三维数 模装配、内饰三维数模装配、外饰件三维数模装配、空调系统附 件三维数模装配，检查装配间隙及干涉情况，完善总布置设计图。 对底盘系统进行计算、细化设计，以及管路设计。车身涂胶图设 计，车身隔热、阻尼垫分布网设计，白车三维焊点图设计，白车 身爆炸图设计，白车身焊接流程图设计，车身附件、空调系统装 置冈设计。
将点云调整到车身坐标系下，对整车点云进行分块，对整车
点云外表面、内饰件表而及外饰件表面进行划分，生成总布置控 制面。
总布置设计第二阶段：
• 对运动部件进行运动学校核和相关部件设计，包括：车轮运动校 核和轮罩设计、踏板总成运动校核、传动轴跳动校核、转向运动 校核、悬架运动校核、转动车身件运动校核等；发动机厢盖、行 李厢盖运动学校核，车门、摇机、天窗运动学校核，雨刮器运动 学校核等。另外还要进行轴荷分配计算与转弯半径凋整校核，最 终确定设计硬点。
• 首先购买设计所需的样车两部，一部用来测绘，另一部用来做比 对。例如对某两厢轿车车型，对样车的车身缝隙、段差、外表面 圆角等部位进行测量，熟悉样车的整车结构，给出样车车身缝隙、 段差、外表面圆角测量分布图。确定出对样车车身分解的方案和 进行点云测量方案。
关于车身逆向开发流程实例
关于车身逆向开发流程实例下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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使用三维扫描设备对目标车身进行全面扫描，获取车身表面的点云数据。
汽车逆向工程基础01-02
界面汉化设置
附录：常用操作
• 常用快捷键及自定义菜单设置
常用快捷键 Shift+F3，目录树与工作平台来回切换；
自定义菜单 设定常用的模块，方便作图， 避免调用菜单切换
Ctrl+鼠标中键，放大缩小
鼠标中键+右键同时操作，为旋转操作 按住鼠标中键不放，为平移 Ctrl+S，保存
1.1 CATIA及其曲面设计模块组
曲面造型（Surface Modeling）是CATIA软件的重要组成部分。如 三次曲线、B样条曲线等，用户通过计算机设计为曲面提供了算法。
1.1 CATIA及其曲面设计模块组
随着计算机图形技术以及工业制造技术的不断发展，目前曲面造 型得到广泛发展。
1.2 曲面基本成形方法
• 拉伸曲面
1.2 曲面基本成形方法
• 旋转曲面
1.2 曲面基本成形方法
• 扫掠曲面（类似扫描）
1.2 曲面基本成形方法
• 多截面曲面
1.2 曲面基本成形方法
• 填充
1.3 曲面基本编辑方法
• 修剪
1.3 曲面基本编辑方法
• 分割
1.3 曲面基本编辑方法
• 旋转
1.3 曲面基本编辑方法
1.4 CATIA曲面工作台
由GSD工作台设计的曲面连续性最高可达到G2等级。
知识点：曲面连续性等级
在汽车A级曲面的连接中，经常要使用到的5种连续是： G0-位置连续
G1-切线连续
G2-曲率连续 G3-曲率变化率连续 G4-曲率变化率的变化率连续
1.4 CATIA曲面工作台
G0由于使模型产生了锐利的边缘，所以平时都极力避免，甚至想尽办法摆 脱这种效果。【不常用】 G1由于制作简单，成功率高，而且在某些地方及其实用，比如手机的两个 面的相交处就用这种连续级别。【比较常用】 G2由于视觉效果非常好，是大家追求的目标，但是这种连续级别的表面并 不容易制作。这种连续性的表面主要用于制作模型的主面和主要的过渡面。 G3,G4这两种连续级别通常不使用，因为其视觉效果和G2相当，且消耗计 算资源多。这两种连续级别的优点只有在制作像汽车车体这种大面积、为了得 到完美的反光效果而要求表面曲率变化非常平滑的时候才会体现出来。
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。
基于逆向工程的汽车车身的设计制造
一、工作原理反求技术是利用电子仪器去收集物体表面的原始数据,之后再使用软件，计算出采集数据的空间坐标，并得到对应的颜色。
扫描仪是对物体作全方位的扫描、然后整理数据、三维造型、格式转换、输出结果。
整个操作过程，可以分为四个步骤：(1)物体数据化：普遍采用三坐标测量机或激光扫描仪来采集物体表面的空间坐标值。
(2)从采集的数据中分析物体的几何特征：依据数据的属性，进行分割、再采用几何特征和识别方法来分析物体的设计及加工特征。
(3)物体三维模型重建：利用CAD软件，把分割后的三维数据作表面模型的拟合，得出实物的三维模型。
(4)检验、修正三维模型。
二、设备、软件、书籍资料1、Geomagic Studio由美国Raindrop (雨滴)公司出品的逆向工程和三维检测软件GeomGeomagic Studio软件的使用agic Studio 可轻易地从扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格，并可自动转换为NURBS 曲面。
该软件也是除了Imageware 以外应用最为广泛的逆向工程软件。
Geomagic Studio主要包括Qualify、Shape、Wrap、Decimate、Capture 五个模块。
主要功能包括：自动将点云数据转换为多边形(Polygons)快速减少多边形数目(Decimate)把多边形转换为NURBS 曲面曲面分析(公差分析等)输出与CAD/CAM/CAE 匹配的文件格式(IGS、STL、DXF等)1.从CAD数模得到的产品模型2.将CAD模型读入Geomagic Studio3.CAD 设计模型与从实际模型扫描所得的点云数据(不同坐标系)4.扫描数据与CAD模型的自动对合5.扫描数据与CAD模型的自动对齐6.误差以彩色图形直观显示7.用户可标出任意点误差8. Qualify 的结果可以输出为HTML 格式2、Surfacer——逆向工程工具和class 1 曲面生成工具3、UG逆向工程介绍了在逆向工程中如何用UG做逆向设计。
【工程文档】汽车车身逆向工程设计关键技术及应用(doc 9页)
汽车车身逆向工程设计关键技术及应用(doc 9页)部门： xxx时间： xxx制作人：xxx整理范文，仅供参考，勿作商业用途汽车车身逆向工程设计关键技术及应用逆向工程设计方法是汽车车身设计过程中的一个重要环节，也是一种快速设计的工程方法。
逆向工程设计主要包括如下过程：三维测量获得点云数据、数据处理、特征的提取、曲面重构和曲面评价等。
逆向设计并不是简单地复制，而是要在逆向过程中增加一些特征要素，设计出工艺性更好，质量更高的产品的过程。
该文主要探讨汽车车身逆向设计的关键技术和技术特点。
在汽车的整体设计中，车身占整车总成本的40%以上。
汽车更新的速度主要体现在车身方面，人们对汽车的关注首先就是汽车的外观质量。
因此车身设计是轿车开发的关键技术之一。
日益成熟的CAD/CAE/CAM一体化产品开发技术在汽车车身设计领域得到广泛应用。
随着三维测量技术逐渐成熟，逆向工程设计技术能够快速将车身油泥模型或其他实物模型，快速地转变为三维曲面等数模，从而可以快速地进行模具设计，快速地生产车身，极大地缩短了车身的设计周期。
同时该方法也可以快速地吸收国内外汽车车身设计的先进技术，然后经过我们的再设计，快速响应市场，达到事半功倍的效果。
逆向设计的核心思想是将实物模型转化为计算机能够表达的三维数模的一种过程。
简单地说就是从实物到图样的过程。
逆向工程设计的核心思想是以实物模型为参考，增加我们自己的创新知识，设计出符合要求，又要高于原来实物的设计过程。
这就相当于我们过去常讲的类比设计。
其实任何设计都是在一定的参考基础之上，逐步发展完善的过程。
在从事逆向工程设计的过程中，人们可能会发现，虽然同是一个模型，但是不同的人，设计的效率和质量可能有比较大的差别。
本文就是基于这样的目的，探讨逆向工程设计的关键技术。
一、车身模型的测量车身的测量根据测头与车身模型是否接触分为接触式测量与非接触式测量。
接触式测量主要采用三坐标测量机，非接触式测量又包括激光测量和结构光测量。
车身逆向设计作业指导书
车身逆向设计作业指导书一、任务背景车身逆向设计是指通过对已有车型进行逆向工程，获取车身外形数据，并在此基础上进行设计和改进的过程。
本次作业旨在通过逆向设计的方法，对一款现有车型进行改进和优化，以满足特定需求。
二、任务目标1. 选择一款现有车型进行逆向设计。
2. 获取车身外形数据，包括车身尺寸、曲线线型等。
3. 分析车身设计的优点和不足，并确定改进的方向和目标。
4. 进行车身设计的创新和优化，提出改进方案。
5. 使用CAD软件进行车身设计的建模和绘制。
6. 进行车身设计的仿真和验证，评估改进方案的效果。
三、任务步骤1. 选择一款现有车型根据任务要求和个人兴趣，选择一款现有车型作为逆向设计的对象。
可以考虑车型的流行度、市场需求等因素进行选择。
2. 获取车身外形数据通过测量、扫描或获取已有车型的CAD模型等方式，获取车身外形数据。
包括车身尺寸、曲线线型等信息。
3. 分析车身设计的优点和不足对选择的车型进行分析，评估其车身设计的优点和不足。
可以考虑外观美观度、空气动力学性能、车内空间利用等方面进行评价。
4. 确定改进的方向和目标根据分析结果，确定车身设计的改进方向和目标。
可以考虑提升外观设计的独特性、改善空气动力学性能、增加车内空间等方面进行改进。
5. 进行车身设计的创新和优化基于确定的改进方向和目标，进行车身设计的创新和优化。
可以尝试不同的线条、曲面设计，优化车身比例和比例关系，增加功能性设计等。
6. 使用CAD软件进行车身设计的建模和绘制将车身设计的创意转化为CAD模型，使用CAD软件进行车身建模和绘制。
可以使用三维建模软件进行车身外形的绘制，确保模型的准确性和精细度。
7. 进行车身设计的仿真和验证对设计的车身模型进行仿真和验证，评估改进方案的效果。
可以使用流体动力学仿真软件进行空气动力学性能分析，使用人体工程学仿真软件评估车内空间利用等。
8. 优化和改进设计方案根据仿真和验证结果，对设计方案进行优化和改进。
逆向工程教案
逆向工程教案教案标题：逆向工程教案教学目标：1. 了解逆向工程的概念和应用领域。
2. 掌握逆向工程的基本原理和方法。
3. 能够运用逆向工程技术解决实际问题。
教学内容：1. 逆向工程的定义和背景知识。
2. 逆向工程的应用领域和重要性。
3. 逆向工程的基本原理和方法。
4. 逆向工程的实际案例分析。
教学步骤：引入：介绍逆向工程的概念和应用领域，引发学生对逆向工程的兴趣和好奇心。
探究：1. 讲解逆向工程的基本原理和方法，如逆向工程的数据收集、反编译、分析等步骤。
2. 通过实例演示逆向工程的应用，如软件逆向工程、产品逆向工程等。
3. 分组讨论，让学生自主探究逆向工程的实际案例，并分享他们的发现和思考。
拓展：1. 引导学生思考逆向工程的伦理和法律问题，如逆向工程的合法性和道德性。
2. 鼓励学生探索逆向工程在未来的发展趋势和应用前景。
总结：总结逆向工程的基本概念、原理和方法，并强调逆向工程的重要性和应用前景。
作业：要求学生选择一个感兴趣的实际案例，运用逆向工程的方法进行分析和解决问题，并撰写一份报告。
评估：根据学生的讨论参与度、作业完成情况和报告质量进行评估。
教学资源：1. PowerPoint演示文稿，用于介绍逆向工程的概念、原理和应用。
2. 实际案例材料，用于学生分组讨论和展示。
3. 计算机和互联网资源，用于学生进行逆向工程的实践和研究。
教学建议：1. 在引入部分，可以通过引用具体的案例或新闻报道来引发学生的兴趣。
2. 在探究部分，可以结合图表、图像和视频等多媒体资源，帮助学生更好地理解逆向工程的原理和方法。
3. 在拓展部分，可以组织学生进行小组讨论，鼓励他们提出自己的观点和见解。
4. 在作业部分，可以提供适当的指导和范例，帮助学生完成实际案例的分析和报告撰写。
以上是针对标题"逆向工程教案"的教案建议和指导，希望能对您有所帮助。
如有需要，可以进一步提供更详细的教案内容和教学资源。
车身逆向流程
车身逆向流程说明：《车身逆向流程》分为两部分，分别是《白车身逆向流程》和《车身内外饰逆向流程》。
《流程》是在H4项目基础上，结合原公司的一些标准编写而成，实例完全引用项目文件。
基本上说明了汽车车身逆向的概念、方法、过程和注意事项，能为没参加过逆向工作的员工起到一定的借鉴作用。
《白车身逆向流程》由聂旭东编写，《车身内外饰逆向流程》由李成编写。
由于水平有限，错误不足在所难免，希望大家多提宝贵意见以便及时修改。
一、白车身逆向流程1.概述汽车工业是全球制造业的支柱产业之一，随着市场需求的改变，汽车的更新换代速度日趋加快，其设计制造速度的快慢直接制约着汽车业的发展。
现代化设计理念的形成将给汽车发展带来巨大的变革，由此而提出的逆向工程在汽车制造领域的应用将会大大改进汽车制造业的现状。
逆向工程（Reverse Engineer），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模型的过程。
逆向工程在汽车工业中的应用，着眼于实际问题就是在汽车设计中怎样进行实物测量和逆向建模，所使用的CAD设计工具主要是CATIA和UG，利用现有的设计方法和手段，根据汽车自身特点，建立起与原模型相近的数字模型。
2.白车身逆向工程拆解扫描阶段的开发流程2.1样车的选定：根据项目开发的概念报告，需要选择合适的样车。
这一过程一般由主机厂（甲方）完成。
2.2样车制造信息的采集整理：2.2.1白车身和开闭件的粘接剂：焊缝密封胶、粘接密封胶、包边粘接密封胶、外板加强板粘接胶这些粘接剂需要测出长度（mm）和重量（kg），并拍照填写相应表格。
焊缝密封胶（喷涂）、焊接密封胶、补强胶片、膨胀型减震胶、防震隔热阻尼胶板这些粘接剂需要测出面积（mm2）和重量（kg），并拍照填写相应表格。
2.2.2车身上的标准件和非标件：凸焊螺母：分为四方、六角和六角法兰面三种，规格一般为M5、M6、M8、M10等。
凸焊螺栓：分为端面和承面两种，规格一般为 M5、M6、M8等，长度系列参照国标或厂家定制。
逆向工程技术的教学设计
逆向工程技术的教学设计引言逆向工程技术是一项强大且复杂的技术，可用于破解、改进或重新设计已有的软件、硬件或其他产品。
它对于提高学生的技术能力和创新思维具有重要意义。
在教学设计中，我们需要综合考虑学生的背景、技能水平以及学习目标来设计有效的教学方案。
本文将介绍一种适用于教授逆向工程技术的教学设计，旨在激发学生的学习积极性并提高他们的技术能力。
一、教学目标教学目标是设计教学活动的重要基础。
在教授逆向工程技术方面，我们的目标通常包括以下几个方面：1. 理解逆向工程技术的基本原理和方法；2. 掌握逆向工程工具的使用；3. 能够应用逆向工程技术解决实际问题；4. 培养学生的创新思维和解决问题的能力。
二、教学内容1. 逆向工程技术的基本概念和原理：- 逆向工程的定义和分类；- 逆向工程的基本原理，如静态分析和动态分析等；- 逆向工程在软件、硬件和其他领域的应用案例。
2. 逆向工程工具的使用：- 常用的逆向工程工具介绍，如IDA Pro、OllyDbg等；- 逆向工程工具的安装和配置；- 逆向工程工具的基本操作，如加载文件、查看和修改代码等。
3. 实际案例分析：- 选取一些具有代表性的逆向工程案例进行分析；- 分析案例中的问题和挑战，并讨论解决方法；- 实际操作案例，让学生亲自动手解决问题。
4. 创新思维培养：- 引导学生思考逆向工程背后的原理和思想；- 鼓励学生尝试不同的解决方案和创新想法；- 组织小组讨论或团队项目，鼓励学生合作和交流。
三、教学方法在教学逆向工程技术时，我们可以结合以下教学方法，以达到更好的教学效果：1. 多媒体教学法：使用多媒体技术，如PPT、视频等，讲解逆向工程的基本概念和原理，帮助学生更好地理解。
2. 实践操作：通过实际案例的操作演示，让学生亲自动手操作逆向工程工具，提高他们的实践能力。
3. 讨论和交流：组织小组讨论或团队项目，鼓励学生分享彼此的经验和解决方案，促进合作和交流。
4. 课堂练习和作业：布置适量的课堂练习和作业，帮助学生巩固所学知识，并提供及时的反馈和指导。
车身结构课程设计
车身结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握车身结构的定义、分类及各部分功能，理解车身结构与车辆性能之间的关系。
2. 使学生了解车身设计的基本原则，掌握车身设计的基本流程和关键参数。
3. 帮助学生了解不同类型车身结构的优缺点，能够分析其在实际应用中的适应性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析车身结构的能力，能够对给定车型进行结构分析。
2. 培养学生运用车身设计原则和方法，设计简单的车身结构，提高创新实践能力。
3. 培养学生通过查阅资料、团队合作等方式，解决实际车身结构问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对车身结构的兴趣，培养其探索精神，提高学习积极性。
2. 培养学生关注车身结构在环保、安全等方面的意义，增强社会责任感。
3. 引导学生认识到团队合作的重要性，培养合作精神和沟通能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为汽车工程专业课程，旨在帮助学生掌握车身结构的基本知识，培养其实践能力。
学生处于大学二年级，已具备一定的基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，注重培养学生的创新能力和实际操作能力。
课程目标分解：1. 掌握车身结构基础知识，能进行车身结构分类及功能分析。
2. 学会运用车身设计原则，完成简单车身结构设计。
3. 能够分析不同类型车身结构的优缺点，并在实际应用中进行选择。
4. 培养学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力。
5. 增强学生对车身结构在环保、安全等方面的认识，提高社会责任感。
二、教学内容1. 车身结构概述- 车身结构定义及分类- 各类车身结构的功能特点2. 车身结构与性能关系- 车身结构对车辆性能的影响- 车身结构设计原则3. 车身设计流程与方法- 车身设计基本流程- 车身设计关键参数- 车身设计常用方法4. 车身结构分析- 车身结构受力分析- 车身结构优化方法5. 车身结构实例分析- 常见车身结构案例分析- 各类车身结构优缺点对比6. 车身结构设计实践- 简单车身结构设计方法- 设计实践案例7. 车身结构新技术与发展趋势- 新材料在车身结构中的应用- 车身结构轻量化技术- 车身结构智能化发展趋势教学内容安排与进度：第1-2周：车身结构概述及功能特点第3-4周：车身结构与性能关系、设计原则第5-6周：车身设计流程与方法第7-8周：车身结构分析第9-10周：车身结构实例分析第11-12周：车身结构设计实践第13-14周：车身结构新技术与发展趋势教材章节关联：《汽车工程》第3章 车身结构设计《汽车车身结构与设计》第1-5章三、教学方法1. 讲授法：通过系统的讲解，使学生掌握车身结构的基本概念、设计原则及方法。
逆向工程的汽车车身设计方法
论文题目：逆向工程的汽车车身设计方法姓名：学号：学院：机械工程学院专业班级：汽车工程指导教师：2012年1 月19日逆向工程的汽车车身设计方法摘要本文的目的是在扫描车身点云数据到建构、检验、修改数字模型的这一条线上，寻找出一种高效、简便、优质的逆向工程设计方法，依据国内外提出的曲面光顺理论算法，结合当前逆向工程软件和主流的正向工程软件的优缺点，寻求软件模块间合理的搭配组合和较好的数据处理方法，更好的处理点云数据建立车身的数字模型。
具体过程是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，理念重建，曲面光顺一、引言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。
近年来，在美学原理设计和人机工程学的引导下，在快速发展的CAD ／CAE技术的带动下，汽车车身设计已经愈发显得日新月异。
汽车车身最具变化性，车身开发蕴涵多种学科知识，同时车身开发是否成功直接影响整车的市场前景。
现代的逆向工程技术就是迅速提升我们汽车车身研发水平的重要手段之一，也是消化、吸收先进技术的重要方法之一。
二、论文正文（1）逆向技术的定义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，利用三维数字化测量仪(3D Digital Scanner俗称抄数机)，测量出Sample(且0零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。
车身逆向设计作业指导书.
文件编号：YJY· P·0004·A1-2004汽车车身逆向设计作业指导书为使本公司汽车逆向设计规范化，参考国内外汽车逆向设计的技术要求，结合本公司已经开发车型的经验，编制本汽车逆向设计指导书。
意在对本公司设计人员在逆向设计的过程中起到一种指导操作的作用，让一些不熟悉或者不太熟悉逆向设计的员工有所依据，在设计的过程中少走些弯路，提高车身逆向设计的效率和精度！1.逆向设计流程Y2．逆向设计流程方法2.1检查（调正）坐标：2.1.2根据钣金件的具体情况，分析哪些是零部件的定位基准（关键孔位、关键线、关键面）？2.1.3确定基准后，对原坐标进行检查（检查方法可作断面截线的方式），对原对齐基准进行分析、判断，作出原坐标合格与否的结认。
2.1.4检查合格，进行流程的下道工序；若检查不合格，对其进行调正操作。
2.1.5调正坐标的操作如下：①、零部件上找出定位基准元素（定位点、定位线、定位面）。
定位点：单个点、圆心、球心、直线中点等；定位线：直线、圆柱中心线、圆锥中心线、平面法向线等；定位面：平面、基准平面、法平面等。
②、找出的基准元素必须能确定一个坐标系即能限定直角坐标系的六个自由度。
然后，利用找出的基准元素建立直角坐标系。
③、将文件中的所有元素作成一个组（GROUP），作被对齐用。
④、建立相应的对齐元素。
若上一步组（GROU）内有一基准元素为一点，你就建立一基准点；若上一步组内又有一基准元素为一直线，你就建立一基准直线；若上一步组内又有一基准元素为一基准面，你就建立一基准面。
总之你建立的元素必需与成组的基准元素一一对应。
⑤、利用SURFACE的对齐功能（MODIFY——ALIGN子菜单下各对齐选项进行对齐操作），最后坐标就对齐了。
然后，对结果进行检查，如果不满意，重复进行以上五步操作，直至合格为止。
2.2分析点云、去除杂点。
2.2.1观察对齐的点云，与样件或实物进行比较。
若显示不太清楚，可以用CTRL+D弹出的对话框对点云显示进行设置，如果还没有完全反映必需的特征，那只能重新补测。
逆向设计流程 ppt课件
逆向工程应用领域
1.工业产品的检测与测量、产品及模具的逆向 工程(汽车，航空，家电工业)
2.零部件形状变形检测、形状测量、研究测量、 工业在线检测
3.模具设计与检测领域 4.人体数字化、服装CAD、人体建模、人体数字
雕塑、三维面容识别 5.医学仿生、医学测量与模拟、整形美容及正
合材料、机加工件、管件及其组件、车身和底盘、玻璃纤 维结构。 应用领域：汽车及其零部件制造商、汽车内饰、航空航天 零部件制造商、重型设备及其零部件制造商、船舶和造船、 机械制造、家具制造业、土木工程、新能源及其零部件制 造商、轨道交通。
三、三维激光扫描仪
三维激光扫描技术是近年来出现的新技 术，在国内越来越引起研究领域的关注。它是 利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面 大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等 信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、 面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系 统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因 此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术 也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技 术突破。
注：软件狗为无驱动型，第一次插入电脑USB端口后，会自动 识别并安装驱动，稍候几分钟，系统提示安装成功即可。
二、硬件安装
2.
2021/7/8
1
三
维 1。三维扫描仪光栅主机身，与金属结构件联在一起；
扫 2。两只高精度工业视觉相机（也可为一只或多只，依据型
描 仪
号配置有差异）； 3。两只高精度工业视觉镜头（也可为一只或多只，依据型 号配置有差异）并与工业相机联接在一体；
逆向工程的设备
随着计算机辅助设计的流行，逆向工程变成了 一种能根据现有的物理部件通过CAD、CAM、 CAE（计算机辅助工程）或其他软件构筑3D虚拟 模型的方法。逆向工程的过程采用了通过丈量实 际物体的尺寸并将其制作成3D模型的方法，真实 的对象可以通过如激光扫描仪，结构光源转换仪 或者X射线断层成像这些3D扫描技术进行尺寸测 量。
逆向工程教案省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
怎样仔细旳考虑补偿对其尺寸旳 影响. 注: 设计软件里能够以曲面旳方式 对整个面进行偏置处理.
校准测针后有效旳测针补偿 半径是多少?
怎样采集点云
经过设计软件旳统一偏 置,精确旳得到复杂形状, 是否比你想象旳要简朴 呢?
工件曲面构成
如右图,这个工 件实际上是由四 张曲面加一种旋 转体构成. 大叶片旳正背面 小叶片旳正背面 中间一种旋转体
逆向工程
逆向工程: 简朴旳讲就是对既有实物旳一种反求。
就这种思维旳措施而言，是思维先于实体、实体 用于反证思维旳逆向逻辑形式，国际称之为逆向工 程。
它主要涉及三方面:形状反求,工艺反求,材料反求
实施逆向工程旳目旳是为了更加好地实现产品设 计旳并行工程。增长产品设计旳一次成功率，从而 缩短周期，降低成本，降低风险，提升质量，增强 企业竞争力。
▪ 优势： ▪ 采点速率高，能获取大量
旳点云。 ▪ 有一定景深，配合片区式
扫描，使得编程简朴。 ▪ 塑料件、橡胶件、薄壁件
等工件不受影响。
▪ 缺陷： ▪ 精度比触发式测量要低。
PC-DMIS中扫描
▪ 开放途径扫描 （OPEN LINE SCAN）
▪ 闭合途径扫描 （CLOSE LINE SCAN）
▪ 该平面即是扫描对话框中，起始 剖面矢量 矢量—剖面矢量控制；
▪ 在使用曲线扫描时，必须注意该 扫描旳剖面旳设置是否正确。
▪ 对于曲面扫描，PCDMIS采用类似 屡次样条旳计算模型来计算每个扫 描点旳矢量补偿方向，所以，曲面 扫描中每个点旳补偿方向是根据相 邻旳点旳坐标计算出来旳；
▪ 所以，在使用曲面扫描时，行数 必须不小于3行，才干确保测头补 偿矢量旳正确性；
1.点云处理软件 Geomagic, Polyworks,Rapidform 2.高阶曲面 Imageware,i-deas….. 3.设计软件 Pro/e,Ug,Catia,solidworks 4.逆向工程经常塔配旳软件 Imageware+UG Imageware+pro/e Geomagic+UG/pro/e Catia………..
车身“逆向开发”流程
汽车逆向设计全程解析与案例讲解众所周知，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"，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、逆向设计的概念逆向工程（ReverseEngineering-RE）是对产品设计过程的一种描述。
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。
早期的船舶工业中常用的船体放样设计就是逆向工程的很好实例。
随着计算机技术在制造领域的广泛应用，特别是数字化测量技术的迅猛发展，基于测量数据的产品造型技术成为逆向工程技术关注的主要对象。
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。
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内部结构件曲面的质量分析
• 生成结构件的截面线 • 生成网格化点云的截面线 • 通过对比截面线分析结构件的质
量是否在预先设定的误差范围内
曲面的质量分析
• 选择观看模式
• 单击
命令
• 选择需要进行质量分析的曲面
• 调节对话框的参数进行分析
总结
通过本次培训，旨在让同事们对车身 逆向工作有进一步系统的了解，希望 对大家有所帮助，有缺陷的地方请大 家指正！共同进步！
数 • 单击“APPLY” 命令 • 确认后 点击 “OK” • 完成3D网格化点云的创建
点云的优化：补洞
• 单击“FILL HOLE” 命令 • 选中需要补洞优化的网格化点云 • 单击“APPLY” 命令 • 确认后 点击 “OK”
点云的优化：光顺点云
• 单击“MESH SMOOTHING”命 令
• 选中需要优化质量的网格化点云 • 调节面光顺质量的参数，然后点
击应用 • 单击“APPLY” 命令 • 确认后 点击 “OK”
点云的优化：改善边界质量
• 单击“FLIP EDGES”命令 • 激活需要改善边界质量的点云
区域 • 调节”
• 在选中的点云区域 内，过滤球大小不 变的过滤点云
点云的过滤
• 过滤球会根据点云 曲率变化，自动在 曲率变化比较大的 区域过滤球小，在 曲率变化比较小， 面过渡平缓的区域 过滤球大。
点云的3D网格化
• 单击“MESH CREATION” 命令 • 选中需要做生成网格化的点云 • 调节 “NEIGHBORHOOD” 参
逆向工程-车身结构设计流程
目录
1. 点云数据的处理 2. 截面线的创建与优化
3. 曲面的创建与优化 4. 结构的详细设计 5. 曲面的质量分析
相互关系
设
设
设
计 点输 云入 数 据 的 处 理
截 面 线 的 创 建 与 优 化
计 输 入
曲 面 的 创 建 与 优 化
计 输 入
检
验
结标 曲
构准 面
的
截面线的创建与优化
• 截面线的创建 • 截面线的优化
截面线的创建
• 单击“PLANAR SECTIONS” 命令
• 选中需要做截面线的网格化 点云
• 选取截面平面
• 调节“数量”和“步长”等 参数
• 单击“APPLY” 命令
• 确认后 点击 “OK” 完成截 面注线意创：建“PLANAR SECTIONS”生成的点云 截面线不可编辑，所以还 必须进一步处理
截面线的优化
Shape modification
• 单击“CONTROL POINTS” 命 令
• 选中需要光顺的特征线 • 选中“SMOOTH”命令调节曲线 • 单击“APPLY” 命令 • 确认后 点击 “OK”
曲面的创建与优化
Surface creation
• 单击“3-POINTS PATCH” 命令
Scan creation
截面线的创建
• 通过“CURVE FROM SCANS” 命令，可以将不可编辑的截面线 转化为可编辑的曲线
curve creation
• 单击“CURVE FROM SCANS” 命令
• 选中需要扫描的截面线 • 调节“分割角度”等参数 • 单击“APPLY” 命令 • 确认后 点击 “OK”
谢谢
的
详
质
细
量
设
分
计
析
点云的输入
• 单击IMPORT
• 单击 格式
选取文件的路径和
• 单击 点云
后可以看到选取的
• 单击
，输入完成
点云的激活，删除
• 点云的激活与删除选 取过程一样，区别在 于结果：
CLOUD EDITION
• 激活和删除选取的点 云后不能反悔， 但是
激活可以通过
• 命令来实现反悔
• 选取需要优化的曲面 • 调节控制点数 • 调节移动速度，移动方向等参数 • 确认后点击 “OK”
结构的详细设计
• 工具：GSD，PART • 参考实际部件的特征结构设计产品
曲面的质量分析
• 内部结构件曲面的质量分析
• 检验车身逆向工作的标准， 是通过质量分析结构件的形状， 尺寸是否控制在预先设定的误 差范围内来判定的！
• 从截面线上任取三点生成一 个平面
曲面质量的优化：结构件
• 车身内部结构件，参考 实际结构，优化面的质 量
曲面质量的优化：外观件
Shape modification
• 外观件，轮罩，前挡板轮胎包络 处等曲面质量要求较高的部件， 必须继续优化生成的曲面
• 单击“CONTROL POINTS” 命 令