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看一看:Pro-ENGINEER在汽车覆盖件逆向

发布时间:2021-11-18 06:06:57 阅读: 来源:球阀厂家

摘要:为适应市场的需求,汽车厂商每年都需设计新车型或对原有车型进行更新。目前,结合逆向工程技术和CAD/CAM技术是获得原有车型数据及几何模型的最重要方法,根据坐标丈量技术所得的点数据,利用Pro/ENGINEER软件可快速地完成零件实体模型的重建。关键词:汽车覆盖件逆向工程Pro/ENGINEER1 引言据相干部门统计,到2005年,我国汽车总需求量约为300万辆,基本车型将达170种,另有更新车型和改装车型430种。对车型的更新,最主要的工作就是获得原有车型的几何模型(其中大型覆盖件的设计是全部新车型开发的关键),基于逆向技术(3坐标数据扫描)、CAD/CAM技术(曲面构建、模型重建)是目前取得几何模型利用最广的方法。根据逆向工程中研究对象的不同,逆向工程分为影象逆向、软件逆向、实物逆向等。就实物逆向而言,又包括形状(几何)逆向、功能逆向、材料逆向、工艺逆向,汽车覆盖件的逆向工程属于实物逆向。逆向工程研究内容主要有两个方面,即产品数字化和曲面重构技术,它的两个主要发展领域是自由曲面的逆向工程和表面简单但具有复杂拓扑关系的逆向工程。图1为某款汽车的车门零件,图a、b分别为车门的外形和内形表面形状,需获得该零件的几何模型。本文结合逆向技术和CAD/CAM技术,利用3坐标丈量机获得零件的点数据,然后在Pro/ENGINEER软件中完成其模型重建。a) b)图1某款汽车车门零件外形

本文有关数据的丈量是基于英国LK公司生产的G⑼0C型3坐标丈量机实现的。2 Pro/ENGINEER软件在逆向工程中的利用PTC公司开发的产品中,具有逆向功能的有ICEM Surf、Pro/DESIGNER(CDRS)、Pro/SCANTOOLS,其中Pro/SCANTOOLS 是1个完全集成于Pro/ENGINEER 软件中的逆向功能模块。Pro/SCANTOOLS可以接受有序点(丈量线),也能够接受点云数据,可以用来构建非A 级的自由曲面,1般利用于电器产品、汽车内饰件、塑料件等行业。在Pro/SCANTOOLS模块中完成点数据的处理后,可以转至Pro/PART模块继续进行3维实体造型。2.1 零件结构分析在丈量前,应当对零件形状结构进行必要的分析,针对零件的形状结构特点,有目的性地对零件进行丈量。这样可以用较少的丈量点(零件的特点点)即可反应出零件的形状,从而做到“事半功倍”。图1所示的汽车覆盖件的外形为1个扫描曲面和1个自由曲面,扫描曲面需要肯定扫描曲线和截面曲线违章建筑有什么部门认定,这里扫描曲线为1直线,因此,只需丈量零件的截面形状;对块Ⅱ所示的自由曲面,则可用放样曲面或混成曲面等方式来生成。该零件内形有多处起伏和冲孔,其形状较为规则,只需丈量各处的形状尺寸和定位尺寸即可,但需注意各组成部分间具有较高的位置度要求。2.2 数据搜集(产品数字化)数据搜集是指通过特定的丈量设备和丈量方法取得零件表面离散点的几何坐标数据,数据搜集是逆向工程的关键技术之1。目前,数据搜集使用的方法很多,常常使用的有接触式丈量法、非接触丈量法和工业计算机断层扫描成像法等,G⑼0C3坐标丈量机属于接触式丈量法。该汽车覆盖件外形表面由两个曲面经过曲面延伸、曲面过渡、曲面裁剪等混合而成,为了减少丈量数据,便于建立零件模型,将两个曲面进行分块丈量,每个曲面使用不同的方法完成曲面重构。图2a所示为零件外形块Ⅰ截面所测得的丈量点数据,图2b所示为零件外形块Ⅱ曲面所测得的丈量点数据。a)b)图2零件外形丈量的特点点

2.3 数据处理通过丈量设备所得到的点数据1般较多(特别是利用激光丈量设备所测得的数据有时多达几兆乃至几10兆),因此,在对这么多的点数据进行曲面重构前,应对数据进行必要的预处理。数据预处理1般包括数据平滑、数据清算、补齐遗失点、数据分割、数据对齐、零件对称基准面的构建等。这里,需要对图2所示的丈量数据分成两部分,即用来重构扫描曲面的丈量点数据和用来重构自由曲面的丈量点数据,每部分拟合出1块曲面,然后通过曲面编辑方法(如曲面求交、曲面过渡等)将两块曲面合并构成1个完全的曲面。2.4 模型重建模型重建是指由丈量点还原成实体厂房拆除补偿价格,目前较为成熟的模型重建技术是通过构建曲面来实现模型重建,因此,构建曲面是模型重建的关键。曲面重构有基于点-样条的曲面重构和基于丈量点的曲面重构,这里采取基于点-样条的曲面重构。基于点-样条的曲面重构即为由丈量所得的点拟合出曲线,再由这些曲线生成曲面,图3a所示即为通过创建曲面、曲面编辑后所得的完全曲面。图3b、c所示为根据零件内形所测得的数据,利用Pro/ENGINEER软件所得的零件实体模型。完成零件的实体造型后,可利用Pro/ENGINEER软件有关模具设计和数控加工的功能,便可快速完成模具设计和零件NC加工。进行数据丈量时的注意事项:(1)当对曲面进行分块丈量时,为了保证数据丈量的完全性,各块之间需有1定的堆叠量,以利于模型重建时数据的融会。(2)由于遭到3坐标丈量仪和零件的限制,外形数据和内形数据的丈量没法1次完成。因此,在丈量外形数据和内形数据时,需建立1个统1的坐标系,以保证数据的对齐。(3)在进行数据丈量时,应根据零件的结构特点,定制和计划坐标丈量时的扫描路径,扫描路径设置的优劣,对零件模型的重建具有较大的影响。a)b)c)图3零件外形丈量的特点点

3 结束语在汽车覆盖件模具设计制造中,利用基于CAD/CAM的逆向技术,可大大缩短模具设计制造的周期,这也适应汽车行业对产品进行快速更新的需要。目前我国汽车工业尚处在发展阶段,不论是新品设计还是产品仿制,主要是以实物模型为设计与生产的主要根据,从这1角度来说,逆向工程技术对我国汽车工业的发展具有重要的现实意义。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章