第五章 车身CAD 数字建模技术.ppt

为了检查产品在拆装过程中是否符合产品预定的拆装方案,是否为工具留下足够的空间,以及拆装过程中是否会同周围产品存在着一定的干涉问题等,根据各个项目的实际需求,应进行如下的内容检查和校核: (1)首先进行动态干涉检查。动态干涉检查就是校核物体在拆装过程中是否同周围的零部件存在着数据上的干涉情况。 (2)其次是进行工具空间检查。工具干涉检查是产品拆装分析的一项重要内容,通过检查工具空间来检查产品拆装的方便性和可行性。 一、逆向工程的概念 1. 正向工程 传统的工业产品开发均是按着严谨的研究开发流程,从确定功能与规格的预期指标开始,构思产品的零件,然后进行各个零件的设计、制造以及检验,再经过组装、整机检验、性能测试等程序来完成。 此类传统的产品开发,通常是从概念设计到图样,再制造检验产品,通常称为正向工程(Forward Engineering)。对每一个零件来说,其正向工程的流程如图5-11 所示。 2. 逆向工程 逆向工程(Reverse Engineering)也称为反求工程、反向工程等。 逆向工程起源于精密测量和质量检验,它是设计下游向设计上游反馈信息的回路 广义的逆向工程包括形状(几何)逆向、工艺逆向和材料逆向等诸多方面,是一个复杂的系统工程。 通常所说的逆向工程即指对几何形状的逆向,称为实物逆向工程,是将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称。 这种从实物样件获取产品数字模型并制造得到新产品的相关技术,已经成为CAD/ CAM系统中的一个研究及应用热点,并发展成为一个相对独立的领域。图5-12 所示为逆向工程流程图。 逆向工程是随着计算机CAD/ CAM 技术与测量技术的发展而出现和发展起来的。 20 世纪90 年代,逆向工程技术受到了各国工业和学术界的高度重视,成为CAD/ CAM 领域的一个研究热点。 目前逆向工程已发展成为CAD/ CAM 系统中的一个相对独立的研究分支,其相关领域包括几何测量、图像处理、计算机视觉、几何造型和数字化制造等。 计算机的高度集成以及先进的测量技术,使得逆向工程中的数据采集、数据处理、曲面造型及实物造型成为可能。 随着计算机技术的发展,逆向工程技术和先进制造技术的结合日趋紧密,如20 世纪80 年代初发展起来的快速原型技术、基于网络的异地设计及制造技术等,在产品设计和制造阶段都需要逆向工程技术的支持。 同时,逆向工程技术也和计算机辅助检测、辅助设计、辅助制造以及计算机辅助工程分析密切相关。 逆向工程成功应用的关键不仅在于一个计算机辅助子模块能较好地独立完成各项工作,很大程度上还取决于各个子模块的计算机集成程度。 可以说,逆向工程是CAT/ CAD/ CAM/ CAE 等先进的计算机辅助技术集成应用的一个典型例子,也是计算机集成制造系统研究的一个分支。 产品的数字化和三维模型重建是逆向工程的两项关键技术,有关逆向工程建模方法的研究主要也集中在这两个方面。 得到CAD 模型后,其下游过程主要是利用成熟的CAD/ CAE/ CAM 系统的强大功能,组成一个完整的检测、设计、分析和制造系统,这也体现了集成的逆向工程系统。 如果将CAD/ CAM 先进制造技术看作正向技术,则逆向工程技术与它的区别有两点:一是实物外形的数字化;二是基于离散测量数据的三维模型重建。几何模型建立后,其下游的过程基本与正向技术相同。图5-13 所示是逆向工程与计算机辅助产品开发过程。 简单地,只要将实物数字化、模型重建与现有的CAD/ CAE/ CAM 系统相连接,即可构成集成逆向工程系统。从功能和应用的目标考虑,一个完整的集成逆向工程系统应该具有以下特点和要求： (1)逆向工程与CAD/ CAE/ CAM 系统采取一种柔性集成的方案,支持不同应用的要求。 (2)实物的数字化(包括模型检测)应在技术指导下完成。 (3)系统具有统一的数据模型。 (4)支持异地过程。 二、车身逆向工程系统 逆向工程系统主要由三部分(或三个子系统)组成:产品实物几何形状的数字化及数据处理子系统、模型重建子系统、产品或模具制造子系统。图5-14 所示是集成逆向工程系统框架。 数字化及数据处理子系统的任务是规划、测量和数据处理转换。 模型重建子系统主要包括模型重建、模型分析、模型评价等模块,其功能包括从测量点云重建曲面模型、实体结构设计和重建模型评价等。 产品或模具制