1、t中高斯麓術套t 基于CATIA的汽車內飾件逆向設計文/月曉剛【摘要】逆向工程作為一種先進、快捷和實用的現(xiàn)代設計方法得到了學術界和企業(yè)界的認同,并得到了廣泛應用。文中以汽車內飾件為逆向研究對象,采用三坐標潮量機采集實軸原型表面的一組特征數(shù)據點,并運用CATIA軟件對特征教據點進行NUP,.BS曲線和曲面擬舍。生成三雛原型數(shù)字化模型。【關鍵詞】CATIA逆向工程汽車內飾件1。引謇我國汽車工業(yè)起步晚、基礎差。和國外的汽車工業(yè)相比仍存在著較大的差距,當前汽車制造技術含置低、自主開發(fā)能力弱是中國汽車工業(yè)發(fā)展的最大障礙。因此,通過逆向工程,在消化、吸收先進技術的基礎上。建立和掌握自己的產品開發(fā)設計技術.

2、進行產品的創(chuàng)新設計,即在復制的基礎上進行改進進而刨新.這不僅是盡快改變我國汽車工業(yè)落后面貌的捷徑,也是快速提升我國制造業(yè)水平的必由之路nl。2.逆向工程技術“逆向工程”(Reverse Engineering,RE,也稱反求工程、反向工程等。它起源于精密測量和質量檢驗。它是將實物轉變?yōu)镃AD模型相關的數(shù)字化技術、幾何模型重建技術和產品箭造技術的總稱.是將已有產品或實物模型轉換為工程設計模型和概念模型。并在此基礎上對已有產品進行解剖、深化和再創(chuàng)造的過程【2】。逆向造型設計流程如圖l所示。I:蘭卜匿固1量噸亟卜固田1逆向遣型設計流程產品表面數(shù)字化又稱數(shù)據測量,是指通過特定的測量設備和測量方法。將物

3、體的表面形狀轉換成離散的幾何點坐標數(shù)據。在此基礎上,就可以進行復雜曲面的建模、評價、改進和制造。一般來說,三維表面數(shù)據的采集方法可分為接觸式數(shù)據采集和非接觸式數(shù)據采集兩大類。接觸式有觸發(fā)式和連續(xù)式數(shù)據采集;而非接觸式主要有三角測量法、結構光法、激光干涉法、圖像分析法等。在接觸式測量方法中,三坐標測量機(CMM是應用最為廣泛的一種測量方法;而在非接觸式測量方法中,結構光法是被認為且前最成熟的三維形狀測量方法。本實例采用三坐標測量機,數(shù)據采集圖形如圖2所示。圈2汽車內鋒件點云3.救據處理和曲面重構曲線、曲面擬合是逆向工程的另一核心技術.即用測量的數(shù)據重構曲面模型,從而實現(xiàn)對零件的分析和加工。將測量

4、數(shù)據重構為曲面的優(yōu)點是:不但可以消除由于滂量帶來的誤差,使曲面較為平滑,而且可以用少量的控制頂點代替大量的點云數(shù)據.以節(jié)省存儲空間,從而提高運算速度。目前。處理大量點云的一般步驟是先做曲線的擬合,然后傲曲面的重構。3.1創(chuàng)建曲線從點云中創(chuàng)建特征曲線。其方法主要有基于曲率的方法和基于三角化的方法【”。用有代表性的平面去截點云獲得截面點云數(shù)據.基于這些數(shù)據可以使用B樣條曲線擬合得到截面曲線?？梢酝ㄟ^改變控制點的效目來調整曲線,控箭點增多則形狀吻合度好,控箭點減少則曲線較為光順。創(chuàng)建的特征曲線結果如圖3所示。將曲線進行簡單的光順處理,完成后即可開始面的創(chuàng)建及造型。圈3汽事內諱件特征曲殘3.2曲面重構

5、復雜曲面零件一般由多張曲面混合而成,主要是二次曲面和自由曲面。自由曲面的表示通常是用B樣條曲面和NUfuBS曲面。根據提取的截面曲面和特征曲線。用B樣條曲面擬合得到重構曲面。B 樣條曲面可以用如下方程表示:s“V=%j0(V民弓110,-O_%0(v民佴O J甜其中Nt(u為u向k次B樣條基函數(shù),(v為v向q次B樣條基函數(shù)fJ。在CATIA中,根據特征線,利用CSD模塊提供的掃掠(sweep、混合(blend等曲面造型功能生成特征面,再通過求交(join、裁減(trim、倒圓ffjllet等操作將各曲面片光滑拼接或縫合成整體的復合曲面,最后將邊界線投影到復合曲面上,并用剪切(sprit功能完成

6、零件曲面的邊界。圖4為最終的汽車內飾件曲面模型。圈4汽車內飾件曲面模型4.逆向開發(fā)中注意的問置4.1誤差問題4.2曲面重構問題對于零件細小的結構可稍后考慮,先構建較大的面。大面可以分(;轉82頁 79萬方數(shù)據靠篇巫一#中撕技術套t2、各相電流和零序電流輸入的極性.如極性錯誤將引起保護裝置誤動:3、保護裝置的外殼必須可靠接地;4、保護裝置的安裝高度不宜高于1.8米以便觀察數(shù)據及整定檢驗:5、安裝時必須嚴格按設計圖配線。三、智能保護器的整定1、電流互感器變比輸入相電流互感器的變比應按實際值輸入(如200:5時,輸入40,而當零序電流輸入是通過三個相電流互感器作零序接線完成時,則零序電流互感器的一次

7、和二次側的額定電流應與相電流互感器相同數(shù)值。當采用專用零序電流互感器時.則零序電流互感器的一次和二次側的額定電流宜輸入相應數(shù)值(例如30/1或200/15。2、過流保護整定過流保護整定值計算公式:Iq=KrellrM,IPhl(1式中:hM一電動機額定電流值,A;Ip一電流互感器一次電流。A;hl一電流互感器二次側和繼電保護裝置的額定電流值,A。由于泵類電機起動時間ts整定通常是ts=6秒.故保護時間選為1012S3、不平衡保護整定不平衡保護是一個單相保護和反時限電流不平衡保護。通過由于不平衡保護通常動作于事故預報。整定值為負序電流靈敏度15%,因此,取I=30%。tA=20秒。4、欠電流保護

8、整定從電動機運行管理等方面考慮,不采用欠電流保護功能。5、接地故障保護整定按接地靈敏電流設定。靈敏電流Dip s/w(mA1234lOO200l50011000l1500l2000112500l1l l四、結束語監(jiān)視最大和最小相電流檢測到電動機的不平衡。I=100%x(ILmaxllmin/ILmax(4參考文獻式中:【1】電子式電動機保護器之淺釋,電工技術,2003(9杜磷方一最大相電流,A;【2】電機智能保護監(jiān)控器說明書。TGl.1550,2004年11月I嘶n一最小相電流,A。(作者單位系大慶石化公司熱電廠(上接75頁【2George H.Thiess?！盩heory and Desig

9、n of Tunable YIG filter”, 4結論Microwaves,V01.3,No.9;pp.1430(1964.成為最佳的選擇,但是和YIG諧振器與生俱來的磁滯現(xiàn)象對它應用【4】陳振國;微波技術基礎與應用:一2版.北京:北京郵電大學出版的影響是不可忽略的,通過軟件算法的方法消除磁滯,速度快,效果社.2002參考文獻Ferromagnetic sidleCrystals Along any Desired Axis”,IILE Trans.,【1】(芙Bahl.L,Bhartia.P著;鄭新等譯。微波固態(tài)電路設計:第二版.M訂一10,P.611November,(1962.f上接

10、79頁1塊,面與面之間可以用blend或者QsR模塊中的power fit方式連接。對曲率變化較小或者變化均勻的曲面.可將它當作一張曲面來構建。對于曲率變化不是很大的地方。直接由特征線建面(如用拉伸、掃掠和放樣等功能的精度比用power tlt更高。5結語逆向設計是工業(yè)設計與工程制造的接口.是現(xiàn)代汽車產品快速開發(fā)的關鍵技術。本文通過工程實例介紹了逆向設計在汽車產品開發(fā)中的作用。通過對汽車內飾件表面數(shù)據的采集、曲面重構,實現(xiàn)了汽車內飾件模型的數(shù)字化。為其后續(xù)工程制造奠定了基礎。參考文獻【1】袁鋒.基于NURBS曲面重構的汽車輪轂帽逆向設計U】.機械工一82一程師,2005(12:122-123.【2】王霄,劉會霞.CArlA逆向工程實用教程【M】.北京:化學工業(yè)出版社.2006.【3】Lee S H,Kim H C,Hur S Met.STL file generation fromn辮sured point date by segnaentadon and Delaunay t吐qngulation U】.Com