基于catia的汽车内饰件逆向设计

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基于CATIA的汽车内饰件逆向设计111技术论坛i-TICH.....，JIt~华...基于CATIA的汽辜内饰件逆向设计~/周，注明I摘要1逆向工程作为-种先进、快拔和实用的现代设计方法得到了学术界和企业界的认同，并得到T广泛应用。文中以汽车内饰件为迈向研究对象，采用三坐标测量机采集实物~~盟表面的一组特征..据点，并运用CATlA款件对特征..据点进行NURBS曲线和曲而拟合，生成三，在原型数字化模型。I关键田)CATIA迈向.x.租汽牟内饰件控制点的数回来调整幽线，控制点增多则形状吻合度好，控制点减1.~I.我国汽车工业起步晚、基础差，和国外的汽车工业相比仍存在少则曲线校为光顾。创建的特征幽线结果如图3所示。将曲线进行着较大的差距，当前汽车制造技术含量低、自主开发能力弱是中国简单的光顾处理，完成后即可开始面的创建及造型。汽车工业发展的最大障碍。因此，通过逆向工程，在消化、吸收先进可r...... 技术的基础上，建立和掌握自己的产品开发设计技术，进行产品的创新设计，即在复制的基础上进行改进进而创新，这不仅是尽快改变我国汽车工业落后面貌的捷径，也是快速提升我国制造业水平的必由之路11102.逆向工程技术;逆向工程;(Rever??eEngineer吨，RE)，也称反求工程、反向工程等。它起源于精密测量和质量检验。它是将实物转变为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，是将困3汽车内铮件4t征曲曲且已有产品或实物模型转换为工程设计模型和概念模型.并在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造的过程(21。逆向造型设计流程3.2曲曲重构复杂幽面零件一般由多张幽面混合而成，主要是二次幽面和自如图1所示。由曲丽。自由曲丽的表示通常是用B样条幽丽和NURBS幽面。根据提取的截丽曲面和特征曲线，用B样条曲面拟合得到重构幽面。B回1道向造型设计流程样条曲面可以用如下方程表示:产品表面数字化又称数据测量，是指通过特定的测量设备和测~~N..(u).V...(v)几p..量方法，将物体的表面形状转换成离散的几何点坐标数据，在此基S(u，v)=气气~~N，.(u)N，.(v)乓J础上，就可以进行复杂曲面的建模、评价、改进和创造。一般来说，三,.0;-0维表面数据的采集方法可分为接触式数据采集和非接触式数据采其中凡(u)为U向k次B样条基画数，叫(v)为v向q次B样条集两大类。接触式有触发式和连续式数据采集;而非接触式主要有基函数1'1。三角测量法、结构光法、激光干涉法、图像分析法等。在接触式测量在CATIA中，根据特征线，利用GSD模块提供的扫掠(sweep)、混方法中，三坐标测量机(CMM)是应用最为广泛的-种测量方法;而合(blend)等幽面造型功能生成特征面，再通过求交(join)、裁减(trim)、在非接触式测量方法中，结构光法是披认为目前最成熟的三维形状倒圆(fillet)等操作将各翩面片光滑拼接或缝合成整体的复合幽菌，测量方法。最后将边界线投影到复合曲面上，并用剪切(lIplit)功能完成零件幽面本实例采用三坐标测量饥，数据采集团形如图2所示。的边界。图4为:11:终的汽车内饰件幽面模型。回2汽车内饰件点云3.徽籍处理和幽面重掏回4汽丰肉饰仲葡萄模型陶线、曲面拟合是逆向工程的另一核心技术，即用测量的数据4.逆向开发中注擎的问· 重构曲面模型，从而实现对零件的分析和加工。将测量数据重构为4.1误差问题幽面的优点是:不但可以消除由于测量带来的误差，使曲面较为平对于汽车内饰件，考虑到在热压后材料的收缩以及测量摆放时滑，而且可以用少量的控制顶点代替大量的点云数据，以节省存储的变形，在幽面重建时应从车身装配工艺出发，在保证曲丽质量的空间，从而提高运算速度。目前，处理大量点云的一艘步骤是先做曲前提下，要充分考虑零件之间的配合问题。如果只追求完全忠实于线的拟合，然后做幽面的重钩。零件，零件的制造误差和缺陷会不断带到建4集中，从而导致逆向零3.1创建曲线件装配的不良1'1。从点云中创建特征幽线，其方法主要有基于曲率的方法和基于4.2曲面重构问越三角化的方法I坷，用有代表性的平面去截点云获得截面点云数据，基对于零件细小的结构可稍后考虑，先构建较大的面。大面可以分于这些数据可以使用B样条曲线拟合得到截窟幽线。可以通过改变(下转82页)????????-79-镶????????????????????????????㊣??????????????????????????????????????????????????????????????????????玡?????????????????????????????????ィ?????????????????????????????????????????????杩???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????呉????????????????湥????????泋????????????????????????????????????????汥晦??????????????????乴??????????????????????????????????????????敲?????????????????????????????????????????????????暡??湤橬????????????????????〩????????????????????????湬????楮??????????????????????????????????????????????????????????????汥????????????????????????????帰????????????????????????????????枣?????????????????????????????????????????????????????????????????????琩?????????????????????????????????????呉???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????敶????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????敲??????????????????????????????????????????????????????????????????????????殴?呉????????????????????獥??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????啐???????????????????????????????????????????????????????????????廿??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????叇????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????灲???????????????????????????????????????????????????????????????????啦??????????楴????????????????????????????????????????????????????????????????????畂??????????????????????????????????????????????????????????????????????????叇?睥橯????????????熴????????????????????????????????????????????????????????????数楮??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????瑲??????????????业???????????????????????????????????????????????????????????????????????????綶?????????????I1技术论坛i-TEOII7>