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基于逆向工程的复杂曲面设计技术研究

任建昆  
【摘要】: 当前汽车市场竞争激烈,产品推陈出新速度加快,就需要厂商加快研发的速度,在有关逆向工程的设计环节中就需要一个不但好还要快的实施方案。本课题利用最佳的测量方法及先进的测量设备对汽车冲压件进行扫描,借助专用的曲面重构及CAD软件反求出符合实际生产需要的曲面模型图纸。RE技术通常涉及测量技术、数据处理、曲面重构、三维建模等相关技术。通过逆向工程建立汽车冲压件数学模型,可方便地应用于冲压件设计、冲压件刚度设计、冲压件模具制造等方面,从而大大缩短汽车设计的开发周期。 论文整体研究了汽车车身冲压件逆向设计开发过程中几个阶段的影响因素,在对比国内外汽车冲压件逆向设计开发流程的基础上,建立一套较完整实用的基于逆向工程的汽车车桥逆向设计流程和相关的方法原理。 首先研究了逆向工程中关于曲面零件测量方法的关键技术,对由曲面的测量方法及测量策略进行了探讨,深度剖析了激光数字化技术。对基本的测量数据预处理方法也进行了充分地探讨。在点云的过滤处理上进行了技术性创新研究,并结合逆向设计软件在工程实际应用领域验证结果,证明该技术提高了设计工作的效率。 然后,系统地总结了NURBS曲面理论及点云数据分片的原理。利用三维软件CATIA来进行曲面建模的方法及流程,列举了多种不同的曲面构建方法。并提出了正逆向结合的曲面设计模式。 最后根据本文引用及提出的原理、技术,利用精密仪器及先进绘图软件绘制出车桥3D、2D图纸。该图纸已交付厂家,应用于实际生产中。本课题所提的方法及技巧还可应用在其他具有类似结构特征的曲面模型设计中。


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