逆向工程在汽车外覆盖件造型上的应用资料.pptVIP

数据获取方法的对比，一般精密件采取接触式，汽车以及大件会采用非接触式 * 图为吉普车钣金模型数据获取流程图。 * 待测量准备，HB3DS光学扫描仪采用的是通过标记点识别、标记点重叠拼接完成的。 * 图所示是完成标志点覆盖的吉普车钣金模型，从图上可以看出标志点覆盖在吉普车钣金模型的整个外表面。 * 点云扫描，因吉普车1:1钣金模型较大，所以需多次测量拼接来实现点云的结合。 * 所谓点云数据预处理，是指将通过扫描仪尤其是非接触式扫描仪得到的原始点云数据，因为其数据量庞大，且包含着大量的噪声点，无信息点以及误差点等等，这些点并不能对后期的曲面重构产生帮助，相反地还会对后期曲面重构造成不利影响。因此需要通过对点云数据的预处理，以达到对噪声点、误差点、无信息量点的剔除，完成点云的优化，来方便后期曲面重构。如图是点云预处理的基本流程： 点云的拼接，将多次扫描获取的数据经过数据转换处理，融合到一个坐标系下，结合为一个整体的过程就是点云的结合。 点云的过滤以及精简，点云过滤是指通过过滤剔除掉扫描过程中出现的噪声点、误差点、无信息量点。 * * 车身造型设计多是基于复杂的自由曲面构成，实现汽车曲面造型的重构，曲面的重构是逆向工程技术的核心部分，是最复杂和关键的部分。现今常用级几种曲面方法主要包括： 插值函数法，其重构的曲面光顺品质较好，但此种方法多被适用于简单曲面的重构，对于复杂曲面去数据量庞大，通过插值法会导致曲线不稳定出现畸形或者弯曲等现象。 B样条曲面方法，重构完成的曲面其结构简洁直观、整体性强等特点。但重构曲面精度较低 三角Bezier法，其曲面重构过程灵活性以及适应性好，对于复杂的自由曲面重构更加灵活多变，对于扫描获取的无序点云数据的处理被广泛应用。但在后期同CAD/CAM软件的兼容性上有这很大的缺陷与不足。 * 最小二乘法、圆率法、能量法、磨光法是当今常被采用的曲线光顺方法。 小波光顺法。能量法是常用的曲面光顺方法。这里不再赘述。 经过一系列工作 最终取得了外覆盖件的三维数学模型。 * * 工学硕士学位论文答辩 主讲：梁 超 逆向工程在汽车外覆盖件造型上的应用 逆向工程 通过逆向设计来完成产品制造的过程 产品的最初模型便于修改和审定 可使得设计师更直接的发挥自己的设计理念，让所设计出来的产品更加的创新、美观 不需要优先设计产品的图纸，提高了产品设计的效率以及降低了产品成本，更易于中小型企业的新产品开发 对于后期处理得到的数据模型，可直接的进行强度以及刚度上的分析。 a) 吉普车钣金模型仰视图 b) 吉普车钣金模型侧视图 逆向操作过程 数据采集 逆向数据预处理 模型曲面重构 曲线、曲面的光顺与分析 ATOS测量仪 数据获取方法 优点 缺点 非接触式数据获取方法 获取数据效率高，速度快。并且针对曲面数据获取相对容易 测头无需进行修正，因为测头不与待测物体接触，光点直接投射到物体表面 可以对不可接触的物体表面进行直接测量。尤其是对于软工件或者凹凸平的工件 等等 非接触式数据获取方法多采用光学传感，因此精度一般 待测物体表面颜色对光感有影响，因此一般需要额外控制待测物体表面颜色 非接触式测量对于待测物体的边缘厚度，以及深度凹孔等测量不足 测量得到的点云数据较为粗糙，后期处理要求较高 接触式数据获取方法 测量精度高，准确性高 因测头直接与待测物体接触，因此对待测物体表面颜色，反射性无关 对形状规则简单的物体测量有着非常好的应用性 对于待测物体，需额外准备夹具固定，因此测量成本相对较高 测头与待测物体直接接触，操作不当可能会伤害待测物体表面 测头需经常 矫正，测量效率较低 测头与待测物体接触应力的大小，会直接影响测量结果 对于形状不规则的复杂三维模型，接触式测量可能无法满足测量要求 吉普车点云获取过程流程图 标记贴 吉普车钣金模型标志点的粘贴以及点云获取过程 通过HB3DS扫描获取的吉普车部分点云 点云处理的基本流程 精简后的点云数据 曲面重构 插值函数法 B样条曲面方法 三角Bezier法 这次讲座将以基于逆向工程的吉普车造型建模为例，进行汇报。 * 现今，基于传统方式的汽车外形设计方法仍是大部分汽车其企业在汽车造型设计开发过程中所选用的设计方法，其设计流程如图所示。在设计图纸之前，经过市场调研确定设计任务书，之后首先雕塑理想汽车外形的油泥模型或者钣金模型，然后以相应的油泥或者钣金模型作为基础，完成汽车的结构以及覆盖件设计制作，其中样板、图板和模型是完成上述汽车构建的框架基础。三者决定了汽车的结构尺寸和形状特点，也正因为这一点对样板、图板和模型的要求高就导致其制作成本的大幅度提高，周期相对较长，同时在各个环节的设计过程当中避免不了原始数据的始终如一，加之