基于CATIA软件的汽车零部件逆向设计方法探讨VIP免费

基于CATIA软件的汽车零部件逆向设计方法探讨来源：造车网分类：汽车软件更新时间：2009-10-1409:50CATIA软件是汽车工业事实上的标准，是世界上多数汽车厂商所使用的核心CAD系统。CATIAV5软件的曲面造型技术上居有独特的优势，为汽车的设计开发提供了先进、方便、快捷的手段，极大地提高了汽车开发效率。由于汽车产品更新换代的加快，在原有车型上进行改进，以加快新产品的开发周期，被越来越多的汽车厂商所采用。对于汽车零部件来说，同样需要快速的开发过程，以适应整车的开发周期。而汽车中很大部分零部件是由一系列复杂的空间曲面构成的，这些曲面是由不同曲率的空间曲面相互连接而成，这种连接既要满足零件功能、结构的要求，又要光滑过渡，达到平顺、和谐的效果。逆向工程作为一种重要的开发手段，广泛的应用于汽车改型设计中，以加快产品的开发周期。CATIAV5的逆向工程模块主要有数字曲面编辑模块DSE(DigitizedShapeEditor)和快速曲面重构模块QSR(QuickSurfaceReconstruction)，它涵盖逆向软件的点云输入及点云数据处理功能。这两个逆向工程模块结合并综合应用创成式曲面设计模块GSD(GenerativeShapeDesign)和自由曲面造型模块FSS(FreestyleShape)，实现了逆向工程与正向设计曲面功能的交互应用，其使用变得更为简便、灵活。在外表面曲面完成之后，使用实体设计PDG（PartDesign）模块使曲面缝合成实体，并在PDG模块中（有时需借助GSD模块）进行结构设计及脱模分析等工作。对于有配合装配关系的零部件，借助ASM模块进行电子装配并使用DMU（电子样机）模组中的空间分析SPA（SpaceAnalysis）模块，对部品进行较核、检测。这些模块之间交互应用北京汉阳，从而使汽车零部件产品的开发更为方便、快捷。以下以一款车的后视镜的逆向开发为例探讨CATIA环境下的产品逆向开发过程。一、点云数据的导入与处理使用CATIAV5的DSE模块直接读取ATOS等扫描设备测量的点云数据，而不需要借处第三方软件进行格式转换。在实物测量扫描过程中可能会有一些错误的点录入，所以要对点云数据进行观察，对一些数误的点云数据进行手工删除。由于所测量的点云云数据的量非常大，但并不是都用，过多的点云数量会加重电脑系统的运算速度。所以我们使用DSE模块中的过滤（Filter）功能对点云数量进行过滤，以减小点云数量。通常使用弦高偏差法(Adaptative)选项对点云进行过滤，使结构特征更加明显。图2为过滤后的点云数据。图1图2二、确定设计基准逆向工程是对原设计的一个设计还原过程，在进行逆向的过程中，不能简单的进行曲面的包裹，而应充分考虑原设计的设计意图，尽可能的与正向设计的理念向吻合，这样才能使逆向出来的曲面合理、正确。该产品有后视镜和盖板两部分构成，且它们有共同的回转轴线，以便实现在车体上的转动。分析三角面数据，找出与盖板配合处的交线，及回转轴线，作为建模的基准。对于塑料件来说，确定产品的分模线很重要，我们使用QSR模块的斜率分割命令（SegmentationBySlopeCriterion找出分模线位置。如图3图3三、曲面分块对于逆向设计来说，曲面分块非常重要，决定着建模的效率和曲面的质量。面的分块应该将主模型作为一个整体来考虑，整体的思想可保证整个面的和谐统一,对曲面的构建过程做到心中有数，才能保证建模的效率。点云分块是曲面建模的第一步，分块方式直接影响后续的曲面构造方式、曲面拼接和过渡效果。分块时，首先要按照点云各部分的重要程度等级，找出基础面和过渡面。基础面是产品外形的面积较大且具有较大曲率半径和一致凸凹曲率趋势的曲面。过渡面是连接两个或多个基础面的曲面，一般都是形状狭长、曲率较大、曲率变化剧烈的区域。就由面质量而言，基础面既要保证曲面精度，又要保证光顺性，而过渡面则要求保证光顺，不出现褶皱。在建模之前要先对拟合成三角面的点云数据进行网格划分，目的是要重建曲面之前，在所划分的网格上绘制3D曲线，再使用这些曲面拟合曲面。利用DSE模块的平面曲线功能(CurveOnPlane)和交线曲线功能（CurvefromScan）命令，在所设定的方向上绘制曲线。在曲面划分过程中，注意一些特征线与特征点，主特征线表达了原产品的设计意图，在某种程度...