作者： 张兴
来源：《科技资讯》 2012年第36期
张兴
(沈阳理工大学汽车与交通学院 辽宁沈阳 110159)
摘 要:通过逆向工程技术在汽车内饰件产品开发中的运用,使产品的开发过程更加快速、可靠,缩短整个产品开发周期。针对汽车座椅的复杂外形,基于Catia软件平台,完成了三维点云处理,曲面重建和实体构建,并将重建结果与实际座椅点云数据进行对比,分析误差不断优化,完成了汽车座椅的逆向设计。
关键词:逆向工程 座椅 Catia
中图分类号:U463 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(c)-0094-01
逆向工程(Reverse Engineering),也称为反求工程,是指从实物样件获取产品数学模型,消化吸收,挖掘其内在设计并进而开发出同类的先进产品的一系列先进技术、方法手段的综合应用。逆向工程技术已被广泛地
应用于航空航天、汽车制造等领域中。目前汽车内饰设计领域,已逐步走上了数字化和高科技的发展轨道。本文以某车型汽车座椅样件为研究对象,论述了基于Catia软件的汽车座椅的逆向设计步骤。
1 点云处理
进入Catia数字曲面编辑器(Digtized Shape Editor)模块,导入座椅点云数据。将一些多余的噪声点删掉,为了更好的辨识点云的各个特征,首先需对点云进行网格化处理。因为汽车座椅多为复杂自由曲面[3],采用3D Masher执行模式。对点云进行网格化。
2 曲面重建
把座椅点云分成四个部分来处理,包括靠背、坐垫、头枕、扶手。其中靠背主要采用平面和多截面曲面。首先在转换的轴系下作图,将平面偏移到靠背平面一条特征楞弧的高峰低谷处,分别进入3个平面草图画交线,绘制特征线。并使用多截面曲面命令,将所画的草图高峰低谷每三条线拟合成曲面。调整好后,将所做的多截面曲面镜像构建坐垫平面。应用多界面曲面命令,构建其他外沿曲面,构建靠背整体曲面。结果如图1所示。坐垫和靠背的做法相似,其结果如图2所示。在坐垫侧面支架点云上画直线,利用拉伸命令构建平面,利用桥接、倒角等命令修建构建支架曲面如图3所示。头枕是由多个曲面拼接构成,需对构建的特征线采用扫掠方法重建曲面,并进行桥接。结果如图4所示。扶手是由平面构成。是对各侧平面进行修剪、倒角、整合,结果如图5所示。
3 实体构建
将做好的曲面生成实体,使用封闭曲面命令,对做好的座椅靠背、坐垫、头枕和扶手分别生成实体。对于坐垫两侧的支架,使用增厚成体命令,最终生成实体座椅如图6所示。
4 结论
逆向工程后处理的好坏将直接影响到零件重构的精度,曲面重建时要不断调整曲面更加使其贴合点云,提高重建曲面的质量与精度。逆向设计作为一种先进的汽车内饰设计方法,它能快速而准确地建立新产品的数字化模型,大大缩短新产品的研发周期,提高企业生产效率。
参考文献
[1] 董三锋,吴小晴,冯兰芳.基于反求工程的汽车内饰件逆向没计[J].机械设计与制造,2009(11).
儿童汽车座椅 [2] 周煜,杜发荣,高峰.基于Imageware软件的汽车内饰逆向设计方法[J].机械设计,2006,23(8).
[3] 胡小强,王枫红,王永根,等.基于Image ware和UG的儿童汽车安全座椅的逆向模型重建[J].现代制造工程,2011(4).
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