摘要:随着汽车产量的不断提高,我国在汽车生产中越来越重视制造技术。经过多年的生产探索,我们引进国外先进技术,结合自己的传统生产技术
摘要:随着汽车产量的不断提高,我国在汽车生产中越来越重视制造技术。经过多年的生产探索,引进国外先进技术,结合自身传统生产技术,我们对汽车制造有了新的认识。在汽车制造过程中,对于车身模型的制造,主要利用逆向工程技术将数据采集和数据整理有效结合,进行车身表面设计。为实现车身美感与品质的共同发展,需要在车身设计中更好地应用逆向工程技术。
关键词:车身;逆向工程;设计技术;应用实践
现代产品瞬息万变,市场需求不断变化。因此,在汽车制造中,采用逆向工程技术,不仅可以使车身更加美观,而且可以保证汽车的整体性能更加完善。车身前倾的设计已经不能适应现代制造的需要。传统的设计是先塑造车身设计,再做车模。这样的设计方案在实际制造过程中容易出错,缺乏准确的发现错误依据。因此,有必要采用一种新型的车身设计技术,应用逆向工程技术可以有效避免制造过程中的错误。
1 逆向工程的概念与车身设计特点
1.1逆向工程的概念
在汽车、航空等普通工业生产中,工程设计师的目标是能够利用高端技术生产出高质量的产品。这些产品的外观要美观,小零件的精细度高,内部结构也很复杂。普通的 CAD 软件很难达到这些要求。所以设计师必须使用特定的方法来表达它。在实际生产中,设计师将完成的设计模型或修改后的样品作为初步设计的原型,然后通过特定的方式将原型转换为CAD模型,可以为后续的工作带来很多便利。计算机。采用先进的计算机技术,可以快速生产原型模具,有效管理原型模具的生产数据,简化模具的管理。这种在真实模具中制作数据模型的方法,在现代发展的CAD系统中逐渐形成一种特殊的存在,在表现形式上具有一定的独立性。
1.2车身逆向工程设计特点
逆向工程是一种新型的车身设计方法。设计理念是利用计算机技术将车身模型转化为数据几何的表示。简单来说,就是将物理对象转化为三维数据模型。设计师通过修改数据来实现车身的改造,最终完成车身的整体设计。在车身重组设计中,逆向工程应用效果非常明显,与传统的正向设计相比,其特点尤为突出。其中,物理逆向、软件逆向和影响逆向这三个特性最好[2]]。
物理反演可以检测车身的整体和小部分,从而得到车身设计的数据,从而实现功能倒置和结构倒置,从而进行车身设计更平滑。软件逆向指的不是电脑软件,而是车身设计图、质量保证证书等软件。车身设计中的影响反向是基于视频和图片,不使用软件技术[3]。
2 关键技术在车身逆向工程设计中的应用
2.1数据采集技术
数据采集,又称模型数字化,主要是利用激光扫描仪进行3D测量,获取坐标数据信息。数据收集是逆向工程设计的前提。只有做好数据收集工作车内空气质量检测,才能为后续工作奠定基础。在对车身进行测量时,根据头部模型与被测车身的接触程度分为两种:一种是接触式测量。测量中使用的主要技术是三坐标测量机,用于测量人体模型。 ,其优点是测量精度高,缺点是测量数据的效率比较低[4];另一种是非接触式测量,包括激光测量和结构光测量,其优缺点与接触式测量正好相反,测量效率高但精度低。测量车身时,首先要确定车身的坐标系。一般以汽车前桥中心为原点,以原点为标准,以右侧为纵轴,向上为纵轴。向后是水平轴。建立坐标系的目的是为了使人体的测量结果更加准确,加快测量速度,便于信息和数据的分析。
2.2人体测量数据处理技术
由于测量数据量大,数据处理可分为以下五个方面。
(1)测量数据重定位。逆向工程设计需要以大量数据为基础,工程设计者需要反复测量人体数据。建立人体坐标系不能准确在表示身体状况时,需要建立多个不同原点的坐标系,通过不同的坐标系进行测量,以保证数据信息的准确性,最后设计者对测量数据进行汇总总结一组准确的数据。
(2)噪声去除。噪声点是指在测量人体数据时会影响数据信息准确性的因素。噪声点的存在会直接影响人体表面结构的设计,导致模型的设计与真实物体不匹配,所以要注意去噪点,现在有很多先进的去噪技术,比如手动去噪点、均值滤波、高斯滤波等,常用方法。
(3)简化测量数据。由于逆向工程的设计需要基于大量数据,所以需要不断地测量车身的数据,但是重复测量数据会导致信息重复,从而导致车身表面设计质量下降,此时工程设计人员需要对数据进行汇总,丢弃没有实际意义的数据,保留有用的信息数据。可以采用随机抽样、等约归约等方法。
(4)数据插值。将周围信息完全插值到坐标位置的方式是数据插值。这种方法可以让车模在测量数据时获得最多的信息,逆向工程最常用使用的插值法是物理填充法。
(5)对实测数据进行分割。在数据分割过程中,需要进行实际论证和仔细计算,整合同类型数据,为下一步的曲面构建提供数据依据. 对曲面模型的数据进行划分时车内空气质量检测,可以采用各种方法对数据的各个部分进行组合。
2.3体模型测量技术
第一步是确定body Mark点。体Mark点的本质是用于拼接和测量点云的定位点。一般在贴体Mark点时,常用的方法是结构光法。使用摄影方法的关键是拼接技术,它使用特定的显像剂。实际操作时,将显影液均匀喷洒在汽车表面,然后将Mark点贴在车身上。根据 3D 扫描结果确定粘点的范围。车身上应有4个标记点。这4点不宜过于集中。目的是保证点云片拼接时减少拼接的误差。由于粘贴点直接影响到车身的测量结果,所以粘贴时尽量保证标记点准确,以减少后续测量工作的时间,提高工作效率。