第五章逆向工程在汽车设计中的应用.pptVIP

某汽车前围曲面重构结果第27页，共39页，星期日，2025年，2月5日七.曲面连续性第28页，共39页，星期日，2025年，2月5日第1页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.逆向工程流程实物样件数据采集数据预处理数据分块曲线重构曲面重构CAD模型CAE系统CAM系统快速成型RP产品样件模具新产品点云拼合降噪、除杂过滤网格化快速成型RP第2页，共39页，星期日，2025年，2月5日二.逆向工程常用软件第3页，共39页，星期日，2025年，2月5日1.geomagic

（常用于点云处理）第4页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.Imageware

（常用于曲线构造）第5页，共39页，星期日，2025年，2月5日3.Catia

（常用于曲面创建）第6页，共39页，星期日，2025年，2月5日4.Cloudform

（常用于点云处理）

第7页，共39页，星期日，2025年，2月5日数据获取技术是反求工程建模的第一步，它是用一定的设备对实物进行测量来获取实物的表面数据（有时也包括内部数据）。测量的方法有很多，如图所示。数据获取方法非接触式接触式三角形法距离法结构光法图象分析法机械手坐标测量机干涉测量法1.常用数据采集方法激光扫描照相扫描断层处理第8页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.接触式与非接触式测量接触式测量过程中测头与模型表面接触进行扫描测量，其测量精度高，缺点是测量速度慢，摩擦力和弹性变形的存在易引起模型变形产生测量误差。对微细部分的测量受到限制，不适于软质材料或薄形物件进行扫描。非接触式测量速度快、精度高，排除了由测量摩擦力和接触压力造成的测量误差，精密测量获得的密集点云信息量大，精度高，最大限度地反映被测表面的真实形状，适用于各种软硬材料的各种复杂曲面模型的三维高速测量。第9页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.激光扫描法激光扫描法保证物件不动，通过移动镜头在物件上匀速扫过来完成扫描过程。大约每0.01s扫出一条扫描线，若干扫描线连成一体形成点云激光扫描对操作者的操作水平要求非常高：1.镜头与样件保持恒定的距离2.扫描速度恒定3.尽量避免重复扫描激光扫描的最大缺点是扫描精度低第10页，共39页，星期日，2025年，2月5日4.工业CT和逐层切削照相测量技术工业CT技术是一种基于X射线的CT扫描机测量方法，利用测量物体对X射线的衰减系数，由计算机重建物体的断层图像。它适合于测量复杂的内部几何形状，利用它可以直接获取物体的截面数据，根据CT图像来重构三维模型，然后转化为STL或CLI文件格式。它是目前唯一的一种既测量了零件复杂的内部几何形状，又不破坏零件的技术。但是该方法也存在很大的缺点：成本高、在Z轴方向测量精度差，目前最小厚度达0.1mm。逐层切削照相测量是一种新兴的断层测量技术，它以极小的厚度去逐层切削实物（最小可达0.01mm），并对每一断面进行照相，获取截面图像数据，其测量精度达±0.02mm，是目前断层测量精度最高的方法，且成本较低，与工业CT相比，价格便宜70‰～80‰，但它的致命缺点是破坏了零件。从发展趋势看，工业CT和逐层切削照相测量将占反求工程测量方法主导地位，应用范围也会广泛。第11页，共39页，星期日，2025年，2月5日照相式扫描激光扫描仪坐标测量机系统体积小一般大系统重量轻，便携重重，不可移点云密度超高高、不均匀低测量精度高较低高测量范围大一般大测量时间0.01－0.4s数10秒数小时彩色信息有无无安装装置简单一般需要调试操作过程简单需掌握技巧难，严格工作环境一般一般严格适用范围非常广泛较广泛硬质物体第12页，共39页，星期日，2025年，2月5日四.点云数据的处理点云的多视拼合点云的降噪、匀化点云数据的过滤点云数据的网格化第13页，共39页，星期日，2025年，2月5日1.点云的多视拼合混合式拼合逐步式拼合321拼合手动＋自动拼合基于骨架点的拼合第14页，共39页，星期日，2025年，2月5日2.点云的降噪、匀化■噪声去除：数据噪声主要由振动、镜面反射或零件粗糙的表面等因素引起，是测量中很难避免的。噪声不仅会增加曲率或法矢的估算误差，影响数据分块，而且会破坏曲面模型的光顺性，这是一个不容忽视的问题。●线扫描－－改进的能量法对曲线光顺，也叫变形光顺；●图