基于逆向工程的汽车车身的设计制造

合集下载

汽车整车逆向设计内容总结及正向设计流程探讨

汽车整车逆向设计内容总结及正向设计流程探讨

na l ys i s s ho we d t ha t d e s i gn pr ob l e ms c a n’ t b e a v a i l a bl e wi t h t h e wr o ng r e l at i o ns h i p be t we e n r e v e r s e e ng i n e e r i n g a n d f o r wa r d e n gi n e e r i n g. T h e n ew p r o c e s s w hi c h c o m bi ne s a ut o m ob i l e r e v er s e e ngi ne e r i ng wi t h a u t om o bi l e f or wa r d e ngi ne e r i ng wa s gi v
摘 要 : 分 析 了逆 向 设 计 与 正 向 设 计 的 差 异 , 给 出 了逆 向设 计 的 一般பைடு நூலகம்流程 , 并 结合 汽 车 设 计特 点 , 论
述 了汽 车 逆 向 设 计 对 于 企 业 积 累设 计 知 识 、 明确 产 品 定 位 、 实现 快 速 开 发 的 重 要 性 , 在此基础上, 将 汽 车 逆 向 设 计 工 作 按 内容 不 同 细 分 为 几 个 阶 段 , 并 概 括 总 结 了 汽 车 逆 向 设 计 各 阶 段 的 主 要 内容 。 分 析 指 出 了
Abs t r a c t :W i t h t h e a n al ys i s of t h e di f f e r e nc e b e t we e n r e ve r s e e n gi ne e r i n g a n d f or wa r d e n gi ne e r i n g, t he c o m m on pr o c e s s of r e v e r s e e n gi ne e r i ng wa s gi v en . Ta ki n g a ut o m ot i ve de s i gn f e a t u r e s i nt o c o ns i de r a t i on, t he i mp or t a nc e of a ut o m ob i l e r e v e r s e e ngi n e e r i n g t o d e s i gn kno wl e d ge a c c um ul a t i on, pr o duc t po s i t i o ni ng s pe c i f i c a t i on, r a pi d d e ve l o pm e nt r e al i z a t i on wa s a na l yz e d.

基于逆向工程的某汽车车身部件的三维CAD数模的建立

基于逆向工程的某汽车车身部件的三维CAD数模的建立

此 车 身 部 件 ( 2 逆 向工 程 中的 关 键 技 术 主 要 包 括 实 物 样 品 模 图 ) 数学模型 、 曲面 构 建 理论 为 基 础 . 快 速 地 整 理 曲 面 点 云 数 据 , 能 自动 型 表 面 点云 数 据 获 取 、 理技 术 和 随后 的部 件 件 曲 面 重建 技 术 。 本 文 处 产 生 网 格 建 构 任 意 复 杂 的 精 确 曲 面 模 型 , 造 从 原 型 曲 面 测 量 点 可 创 结 合 G o ai tdo软 件 和 Se n X 40软 件 ,介 绍 了某 汽 车 车 em g Su i c imesN . 云 , 多边 形 数 据 的高 品 质 三 维 模 型 产 品 。 到 身部 件 逆 向设 计 的 过 程 与 方 法 。 采 用 go ge软 件 对 点 云进 行 处 理 步 骤 : emai
21 0 0年
第 2 期 l
S IN E E H O O YIF R A I N CE C &T C N L G O M TO N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O机械与 电子O
科技信息
基于逆 向工程的某汽车车身部件的 三维 C D数模 的建立 A
李 晓达 占向辉 徐 杭 ( 林大学 珠海 学院 机 电工程 系 广 东 珠 海 吉
传 统 的产 品实 现 通 常 是 从 概 念 设 计 到 图样 , 制 造 出 产 品 我 们 称 再 造 . 表 面 颜 色 为 亚 光 白 . E光 条 件 下 , 常 容 易 得 到 点 云 , 其 在 l 非 因此 不 之 为 正 向 工 程 ,而 相 对 于 传 统 的 设 计 而 言 “ 向 工 程 ”R vr 需 要 喷 任 何 显 影 剂 ; 逆 ees e E gneig R ) 称 反 求 工 程 、 向工 程 等 , 对 已 有 的 实 物 原 型 或 nier , E , n 也 反 指 3在 扫 描 过 程 中 , 于 不 断 任 意 改 变 被 测 物 的 角 度 和 位 置 , 使 ) 由 为 模 型 用 3 数 字 化设 备 如 实 地 测 量 出 其 表 面 的 三维 坐 标 点 , 根 据 被测 物 的各 部 分 的 相 对 坐标 保持 不 变 , 利 D 并 应在 被 测 物 表 面设 置 足够 的 参 这些坐标点通过三维几何 建模方法来重构原 型的 C AD模 型 及 设 计 、 照点 , 被 测 物 转 至 任 意方 位 后 , 统 仍 在此 位 置 找 到 多 于 三 个 以 上 使 系 制 造 产 品 的 过 程 。 向工 程 技 术在 汽车 工 业 的新 产 品 开 发 中 得 到 了广 逆 的参 照点 ( 意 三 个 参 照 点 不 在 一条 直 线 上 ) 确保 测 量 坐 标 系 准确 的 注 , 泛 应 用 。与传 统 正 向 工 程相 比 . 向工 程 具 有 设 计 精 度 高 、 逆 开发 设 计 周 定 位 。如 图 3所示 。 期 短 、 于 开 展 后 续 有 限元 分 析 、 化 设 计 以及 运 动 学仿 真 工 作 等 优 易 优 点。 车 身 部 件 的逆 向设 计 流 程 如 图 】 示 。 所

关于车身逆向开发流程实例

关于车身逆向开发流程实例

关于车身逆向开发流程实例Reverse engineering is a process of extracting knowledge or design information from a product and reproducing it for the purpose of replication or reengineering. 逆向工程是从产品中提取知识或设计信息,并为了复制或再工程化而重新生成它的过程。

The reverse engineering process typically involves disassembling a product, analyzing its components, and understanding how it was designed and constructed. 逆向工程的过程通常涉及分解产品,分析其组成部分,并了解它的设计和构造方式。

In the automotive industry, reverse engineering is often used to analyze competitor's products, improve existing designs, or create aftermarket parts for older vehicles. 在汽车行业中,逆向工程通常用于分析竞争对手的产品,改进现有设计或为老款车创建售后配件。

One common use of reverse engineering in the automotive industry is to create digital models of physical components using 3D scanning technology. 汽车行业中逆向工程的一个常见用途是利用3D扫描技术创建物理组件的数字模型。

This allows manufacturers to quickly and accurately capture the complex geometries of automotive parts without needing to rely on original design data. 这使制造商能够快速而准确地捕捉汽车零件的复杂几何形状,而无需依赖于原始设计数据。

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用

逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用1. 应用背景汽车设计是一个复杂而且具有挑战性的过程,它需要设计师们将创意与功能相结合,以满足用户的需求。

而汽车车身造型设计是整个汽车设计过程中最重要的一环,它决定了汽车外观的美感和吸引力。

传统的汽车造型设计过程通常是基于手工制图和模型制作的,这种方式存在着时间成本高、效率低、容易出现误差等问题。

逆向工程技术作为一种新兴的技术手段,可以通过对已有产品进行扫描和分析,获取其几何形状和结构信息,并基于此进行优化和改进。

在汽车车身造型设计中,逆向工程技术可以帮助设计师们更好地理解已有产品的特点和优势,并在此基础上进行创新和改进。

它不仅可以提高设计效率,还可以减少制作样板和模型的时间成本,同时还能够降低误差率。

2. 应用过程逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用过程主要包括以下几个步骤:2.1 扫描和数据采集需要对已有的汽车车身进行扫描和数据采集。

这一步骤通常使用三维激光扫描仪或者光学扫描仪来完成。

扫描仪可以快速地获取汽车车身的几何形状和结构信息,并将其转化为数字化的数据。

2.2 数据处理和重建在数据采集完成后,需要对所得到的数据进行处理和重建。

这一步骤通常使用计算机辅助设计(CAD)软件来完成。

设计师们可以通过对扫描数据进行清理、修复和重建,获取到汽车车身的三维模型。

2.3 设计优化和改进在得到汽车车身的三维模型后,设计师们可以基于此进行优化和改进。

他们可以通过对模型进行修改、添加或删除部分细节来实现设计目标。

还可以利用CAD软件提供的各种工具和功能,对模型进行参数化设计、表面调整等操作。

2.4 验证和评估在完成设计优化后,需要对所得到的新模型进行验证和评估。

这一步骤通常使用虚拟样机技术来完成。

虚拟样机技术可以将汽车车身模型导入到虚拟现实环境中,通过模拟真实的使用情况和环境条件,对模型进行评估和测试。

设计师们可以通过虚拟样机技术来检查模型的合理性、可制造性和可维护性等方面。

逆向工程技术及应用

逆向工程技术及应用

应用举例
1.逆向工程技术的应用 (1)读入点云数据。Surfacer 可以接收 几乎所有的三坐标测量数据,此外还可以 接收其它格式,例如:STL、VDA 等。 将点群资料计算成三角形网格,可判断点 群特征形状,利用网格的着色功能可观察 点群的外观。 (2)对点云数据进行判断,去除噪音点( 即测量误差点)。 在进行曲面拟合之前,要对数据点云进行 判断并去除噪声点,以保证结果的准确性 和精确性。Surfacer 有很多工具来对点 云进行判断并去掉噪音点,以保证结果的 准确性。通过可视化点云观察和判断,规 划如何创建曲面。
(Reverse Engineering)
逆向工程技术及应用
一、逆向工程概述
作为产品设计制造的一种手段,在20世纪 90年代初,逆向工程技术开始引起各国工业 界和学术界的高度重视。特别是随着现代计 算机技术及测试技术的发展,利用CAD/CAM 技术、先进制造技术来实现产品实物的逆向 工程,已成为CAD/CAM领域的一个研究热点, 并成为逆向工程技术应用的主要内容。
测量方法分类
数据提取方法
无损测量
破坏性测量
接触式
非接触式
探针测量



ICT
断层扫描
外轮廓测量
内外结构测量
测量数据的定位(registration)
需要将多次测量的数据转换到同 一个坐标系中,形成同一坐标系下 的一个完整的测量数据及图像。可 将单张点云数据输入Atos软件,将 测得的单张点云数据拼接成整张点 云数据。
曲面重构时面临的困难:
(1)扫瞄数据庞大
数据点的处理,分块等
(2)复合曲面特征数据提取
一般而言,CAD模型是由许多不同的几何形状所组 合而成,而每一种几何形状皆有其特性(二次曲面 特征&自由曲面特征提取)。

基于逆向工程技术的产品设计

基于逆向工程技术的产品设计

基于逆向工程技术的产品设计随着科技的不断发展,逆向工程技术在产品设计领域的应用越来越广泛。

在传统的产品设计中,设计师们往往需要花费大量的时间和精力来进行研究和分析,而逆向工程技术则可以帮助设计师们更快速地进行产品设计和改进。

逆向工程技术是指通过对已有产品进行分析、拆解和研究,以获取产品的设计原理和结构特征,从而为设计新产品或改进现有产品提供数据支持的技术手段。

本文将探讨基于逆向工程技术的产品设计,以及其在产品设计领域中的应用和发展趋势。

一、逆向工程技术的原理和方法逆向工程技术是一种通过对已有产品进行分析和研究,以获取产品的设计原理和结构特征的技术手段。

其原理是通过对产品的外部形态、结构和功能进行分析,然后采用各种手段来还原产品的设计原理和结构特征,以获取产品的设计参数和工艺流程。

逆向工程技术主要包括以下几个方面的内容:1. 几何数据获取:通过使用3D扫描仪或CT扫描仪等设备,将产品的外部形态进行数字化,以获取产品的三维几何数据。

2. 数据处理:对获取的三维几何数据进行处理和分析,包括数据的清理、重建和配准等工作,以获取产品的设计参数和结构特征。

3. 工程设计:根据数据处理的结果,进行产品的工程设计和优化,以满足产品功能和性能的要求。

4. 快速原型制造:利用3D打印等快速原型制造技术,将产品的设计方案转化为实体模型,进行样机的制作和测试。

逆向工程技术的方法主要包括3D扫描、CT扫描、CAD建模、快速原型制造等多种技术手段,通过这些方法可以将产品的外部形态进行数字化,获取产品的三维几何数据,并进行处理和分析,以支持产品的设计和改进。

在产品设计过程中,逆向工程技术可以帮助设计师们更快速地进行产品设计和改进,提高产品设计的效率和质量。

基于逆向工程技术的产品设计主要包括以下几个方面的内容:1. 产品设计:通过对已有产品进行分析和研究,获取产品的设计原理和结构特征,为设计新产品提供数据支持。

2. 产品改进:通过对现有产品进行分析和研究,发现产品的设计缺陷和不足之处,并进行改进和优化。

逆向工程在汽车制造行业中的应用

逆向工程在汽车制造行业中的应用

逆向工程在汽车制造行业中的应用随着技术的飞速发展,逆向工程在汽车行业中的应用也越来越广泛,从设计到制造,再到售后服务,都可以看到逆向工程的身影。

那么,逆向工程在汽车制造行业中的具体应用有哪些呢?一、产品设计与开发在汽车制造过程中,逆向工程技术为产品设计与开发提供了很好的支持。

通过对市场上各种车型的分析、对竞争对手的产品进行逆向分析,汽车制造商可以获得关于市场需求和竞争对手产品的全面了解,从而确定自己的产品设计方向和开发策略。

此外,通过逆向分析可以对市场上的产品进行对比分析,并针对不足之处进行改进优化,提高产品的竞争力。

二、模具制造模具是汽车工业中的重要制造工具,其制造质量和效率直接影响着整个生产过程。

在这个过程中,逆向工程技术可以帮助汽车制造商快速、精准地进行模具的设计和制造。

通过对现有零部件和产品进行逆向扫描和分析,制造商可以快速获得设计参数和产品数据,为模具的制造提供精确的依据,降低生产成本和时间开销,提高生产效率。

三、品质控制和售后服务汽车的品质和售后服务已经成为消费者购买汽车的重要考虑因素之一。

逆向工程技术可以在品质控制和售后服务方面提供帮助。

例如,在汽车零部件的生产过程中,逆向工程技术可以通过扫描和检测零部件表面的形状、尺寸和几何属性等关键参数,确保零部件能够符合设计标准,提高产品品质。

在售后服务方面,逆向工程技术可以通过对修理零部件进行逆向分析,确定故障原因和零部件结构,提供精准的维修方案和零部件配件,提高售后服务水平。

综上所述,逆向工程技术在汽车制造行业中的应用非常广泛,可以为产品设计与开发、模具制造、品质控制和售后服务等方面提供全方位的支持,帮助汽车制造商提高生产效率和产品竞争力。

逆向工程案例

逆向工程案例

逆向工程案例逆向工程是指通过对产品的分析、研究和测试,以了解其制造工艺、材料和设计原理的一种技术手段。

逆向工程的目的是为了获取产品的设计信息、技术参数和工艺流程,以便对其进行改进、仿制或再设计。

下面我们将介绍一个逆向工程的案例,以便更好地理解这一技术的应用和意义。

在某汽车制造公司,他们需要对竞争对手的新款汽车进行逆向工程分析,以便了解其先进的设计理念和技术特点。

首先,他们从市场上购买了对手的汽车,并进行了详细的解剖和分析。

通过拆解汽车的各个部件,他们逐步了解了对手汽车的整体结构和各个零部件的设计特点。

同时,他们还使用了3D扫描仪和计算机辅助设计软件,对汽车的外形和内部结构进行了数字化建模和分析。

在逆向工程的过程中,他们发现了对手汽车的一些先进设计和制造技术。

例如,对手汽车采用了新型的轻量化材料,使汽车整体重量更轻、性能更优越。

另外,对手汽车的发动机和传动系统采用了先进的动力总成技术,使汽车的燃油经济性和动力性能得到了显著提升。

此外,对手汽车的车身结构和悬挂系统也采用了一些新颖的设计理念,使汽车的操控性和安全性得到了提升。

通过逆向工程分析,该汽车制造公司不仅了解了对手汽车的先进技术和设计理念,还为自己的产品研发和设计提供了有益的启示。

他们在新款汽车的设计和制造过程中,借鉴了对手汽车的一些先进技术和设计理念,使自己的产品在性能、质量和安全性方面得到了显著提升。

同时,他们还将逆向工程的成果应用到了其他产品的研发和设计中,取得了良好的经济效益和社会效益。

通过这个案例,我们可以看到逆向工程在产品研发和设计中的重要作用。

通过对竞争对手产品的逆向分析,我们可以了解其先进的技术和设计理念,为自己的产品研发和设计提供有益的参考和启示。

同时,逆向工程还可以帮助我们发现产品的潜在问题和改进空间,为产品的质量和性能提升提供有力支持。

因此,逆向工程在现代工程技术中具有重要的应用前景和发展空间。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

一、工作原理反求技术是利用电子仪器去收集物体表面的原始数据,之后再使用软件,计算出采集数据的空间坐标,并得到对应的颜色。

扫描仪是对物体作全方位的扫描、然后整理数据、三维造型、格式转换、输出结果。

整个操作过程,可以分为四个步骤:(1)物体数据化:普遍采用三坐标测量机或激光扫描仪来采集物体表面的空间坐标值。

(2)从采集的数据中分析物体的几何特征:依据数据的属性,进行分割、再采用几何特征和识别方法来分析物体的设计及加工特征。

(3)物体三维模型重建:利用CAD软件,把分割后的三维数据作表面模型的拟合,得出实物的三维模型。

(4)检验、修正三维模型。

二、设备、软件、书籍资料1、Geomagic Studio由美国Raindrop (雨滴)公司出品的逆向工程和三维检测软件GeomGeomagic Studio软件的使用agic Studio 可轻易地从扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格,并可自动转换为NURBS 曲面。

该软件也是除了Imageware 以外应用最为广泛的逆向工程软件。

Geomagic Studio主要包括Qualify、Shape、Wrap、Decimate、Capture 五个模块。

主要功能包括:自动将点云数据转换为多边形(Polygons)快速减少多边形数目(Decimate)把多边形转换为NURBS 曲面曲面分析(公差分析等)输出与CAD/CAM/CAE 匹配的文件格式(IGS、STL、DXF等)1.从CAD数模得到的产品模型2.将CAD模型读入Geomagic Studio3.CAD 设计模型与从实际模型扫描所得的点云数据(不同坐标系)4.扫描数据与CAD模型的自动对合5.扫描数据与CAD模型的自动对齐6.误差以彩色图形直观显示7.用户可标出任意点误差8. Qualify 的结果可以输出为HTML 格式2、Surfacer——逆向工程工具和class 1 曲面生成工具3、UG逆向工程介绍了在逆向工程中如何用UG做逆向设计。

一般是先输入测得的数据点云,根据数据点连线,然后构建曲面。

最后又介绍了把片体构造为实体的过程和方法。

一、释义传统的产品设计一般都是“从无到有”的过程,设计人员首先构思产品的外形、性能以及大致的技术参数等,再利用CAD建立产品的三维数字化模型,最终将模型转入制造流程,完成产品的整个设计制造周期,这样的过程可称为“正向设计”。

而逆向工程则是一个“从有到无”的过程,就是根据已有的产品模型,反向推出产品的设计数据,包括设计图纸和数字模型。

逆向工程的专业软件有Surfacer、ICEM、CopyCAD和RapidForm等,这些软件非常适合处理大量扫描的点云数据。

例如,对一个小车的外型进行激光扫描,大约可以得到30万个测量点,通过专业的Surfacer软件建构而得到数字模型,达到了预期的效果。

同时,我们也对UG在逆向工程中的应用进行了探索,在过程中得到了一些经验,下面详细介绍如下。

二、数据点的输入用UG软件做逆向工程,使用的测量设备大多都是接触式手动三坐标划线机,主要针对剖面、轮廓和特征线进行测量,测量的数据点不是很多,UG处理起来也比较容易。

但是本文的车模型用激光扫描测到的数据点多达30万个,这么多的数据点输入UG是很困难的,因此我们在Surfacer软件里对点云数据进行了除噪、稀疏等预处理。

而为了准确地保持原来的特征点和轮廓点,我们大体构造了轮廓线和特征线,和点云数据一起导入UG中,如图1所示。

图1 输入数据三、通过点构造曲线1.在连线过程中,一般是先连特征线点,后连剖面点。

在连线前应有合理的规划,根据此车的形状和特征确定如何分面,以便确定哪些点应该连接,并对以后的构面方法做到心中有数,连线的误差一般控制在0.4mm以下。

2.常用到的是直线、圆弧和样条线(spline),其中最常用的是样条线。

一般选用“through point” 方式,阶次最好为3阶,因为阶次越高,柔软性越差,即变形困难,且后续处理速度慢,数据交换困难。

3.因测量时有误差以及模型外表面不光滑等原因,连成的样条线不光顺时还需要进行调整,否则构造出的曲面也不光滑。

调整时常用的一种方法是Edit Spline,一般常用Edit pole选项,包括移动、添加控制点以及控制极点沿某个方向移动,方便对样条进行编辑,此外,曲线的断开(divide)、桥接(bridge)和光顺曲线(Smooth spline)也经常用到。

总之,在生成面之前需要做大量的调线工作,调线时可以使用曲率梳对其进行分析,以保证曲线的质量,如图2所示。

图2 构造的曲线四、构造曲面因为车身要求有流畅的外形、光顺的外表面,因此在构造曲面的时候,要分成若干曲面进行,尤其要保证面和面之间能够相切连续或曲率连续,这样才能形成一个没有接痕的曲面。

另外,构造曲面时,还要根据具体情况选择合适的构造方法。

1.构造曲面的方法(1)最常用的构造方法是Though Curve Mesh,不仅可以保证曲面边界曲率的连续性,还可以控制四周边界曲率(相切),而Though curves只能保证两边曲率。

(2)使用较多的还有nxn命令,可以动态显示正在创建的曲面,还可以随时增、减定义曲线串,而曲面也将随之改变。

同样,还可以保持与相邻面的G0、G1以及G2连续。

(3)在构造曲面时,经常会遇到三边曲面和五边曲面。

一般做条曲线,把三边曲面转化为四边曲面,或将边界线延伸,把五边曲面转化成四边曲面,用以重构曲面。

其中,在曲面上,做样条线(curve on surface)和修剪(trim)是常用到的两个命令,如图3所示。

图3 构建的三角面(4)构造完外表面,要进行镜像处理。

在曲面的中心处常会出现凸起,显得曲面不光顺,一般都是把曲面的中心处剪切掉,然后通过桥接使之平滑。

(5)构造曲面时,两个面之间往往有“折痕”,曲面很不光顺,主要是因为两个面相切不连续造成的。

解决这个问题,可以通过Though curve mesh 设置边界相切连续选项,还可以在构造曲面后选择match edge(NX3)选项,可以使两个曲面的边界相匹配,从而使曲率连续。

另外,即使两个曲面不相接,match edge命令也可以将一个曲面的边界自动延伸并重合至另一个曲面的边界。

(6)在构造单张且较为平坦的曲面时,直接用点云构面(from point cloud)将会更方便、更准确。

有时面之间的空隙需要桥接(Bridge),以保证曲面光滑过渡。

当曲面求交时,进行圆角处理也会使两曲面圆滑过渡。

2.构造曲面应注意的几个问题(1)构面最关键的是抓住样件特征,还需要简洁,曲面面积尽量大,而张数不要太多。

另外,还要合理分面以提高建模效率。

(2)在构建曲面过程中,有时需要再加连一些线条,以便构造曲面,连线和构面需要经常交替进行。

曲面建成后,要检查曲面的误差,一般测量点到面的误差,误差不要超过1mm。

(3)构造曲面阶次要尽量小,一般推荐为3阶。

因为,高阶次的片体使其与其他CAD系统间成功交换数据的可能性减少,其他CAD系统也可能不支持高阶次的曲面。

阶次高,则片体比较“刚硬”,曲面偏离极点较远,在极点编辑曲面时很不方便。

另外,阶次低还有利于增加一些圆角、斜度和增厚等特征,有利于下一步编程加工,提高后续生成数控加工刀轨的速度。

五、构造实体构建完外表面后,需要构建实体数字模型。

如果模型较简单且曲率变化不大时,把它们缝合成一个整体,再使用增厚指令就可建立实体,但在大多数情况下却不可能实现,对本文中的模型更是如此。

如果把外表面缝合成一个整体,再把车底补面成为一个封闭的片体,从而成为一个实体,但由于车底部曲面的曲率变化比较大,往往实现不了抽壳命令。

因此,首先需要先偏置外表面的各个片体,再构建出内、外表面的横截面,最后把做出的横截面和内、外表面缝合起来,使之成为封闭的片体,从而自动转化为实体,此过程一般包括以下四个方面。

1.曲面的偏值用Offset指令同时选多个面或全选以提高效率。

小车外表面各个片体偏值的情况,如图4所示。

图4 曲面的偏值图4中的箭头表示偏值的方向,如果箭头反向,只要输入负值即可。

不是任何曲面都能够实现偏值,不能实现偏值一般有以下几种原因:(1)由于曲面本身曲率太大,基本曲面有法线突变的情况;(2)偏值距离太大而造成偏值后自相交,导致偏值失败(本文中把小车片体统一偏值2毫米);(3)被偏值曲面的品质不好,局部有波纹,只能修改好曲面后再进行偏值;(4)还有一些曲面看起来很好,但就是不能偏值,遇到这种情况可用Extract Geometry转化成B 曲面后再进行偏值。

以上四种情况在构造曲面时都可能遇到,要学会分析其原因。

2.曲面的缝合偏值后的曲面还需要裁剪或者补面,用各种曲面编辑手段构建内表面,然后缝合内表面和外表面。

缝合时,经常会缝合失败,一般有下列几种可能。

(1)缝合时,缝合的偏体太多。

应该每次只缝合少数几个片体,需要多次缝合。

(2)缝合公差小于两个被缝合曲面相邻边之间的距离。

遇到此类问题,一般是加大缝合公差后,再进行缝合。

(3)两个表面延伸后不能交汇,边缘形状不匹配。

如果片体不是B曲面,则需要先将片体转化为B曲面,使之与对应的另一片体的边匹配,再进行缝合。

(4)边缘上有难以察觉的微小畸形或其他几何缺陷。

可局部放大,进行表面分析检查几何缺陷,如果确实存在几何缺陷,则修改或重建片体后重新缝合。

3.缝合的有效性最后需要注意的是,虽然执行了缝合命令,计算机也没有给出错误提示,看似缝合成功,其实未必。

有的片体在缝合完成后,放大时会看到有亮显点或亮显线,甚至还有空隙。

因此,在缝合完成后,一定要立即检查缝合的有效性。

若在缝合线上出现了亮显点或亮显线,就意味着此部位没有缝合成功,必须取消缝合操作,重新进行缝合,否则将给后续的实体建模工作带来困难,但如果仅外周边亮显,则说明缝合成功,如图5所示。

图5 内外表面与横截面的缝合4.生成实体把内、外表面和横截面缝合成一个闭合的片体,则片体将自动转化为实体,如图6所示。

图6 实体六、小结总之,用UG软件做逆向设计是比较耗时的,而且在点云的处理和构建片体方面,都不如专业逆向软件(如Surfacer、Rapidform等)方便。

但是,UG做逆向设计的一些思想和方法,比如如何构线和构面、如何根据产品特征进行规划以及分割产品等,对使用专业逆向软件做逆向设计也会有所帮助,实际上,这也是做好逆向设计的关键。

《逆向工程技术》,金淘、童水光,机械工业出版社:2003《UG/Imageware逆向工程培训教程》,姜元庆、刘佩军编译,清华大学出版社:2003。

相关文档
最新文档