CMM与CAM一体化技术在汽车整车模型制作中的应用(正文)GGGVIP免费

第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共8页CMM/CAM一体化技术在汽车车身设计中的应用徐海卫、李卫春、江舟、吴培松（中国测试技术研究院测量仪器研究所）摘要：汽车产业是我国重点支柱产业。各种车身实物模型作为车身造型的直接体现和车身工程数据的重要载体,在汽车设计开发过程中,特别是车身设计与制造过程中起着举足轻重的作用。而车身造型设计中最关键的阶段是全尺寸模型的制作，它将汽车的理论设计与实物造型相结合，直观反映设计理念，因而越来越受到各汽车厂家的重视和关注。目前国内各汽车生产厂基本还停留在传统手工制作上，不仅制作精度低，耗费大量的人力和工时，也制约了汽车工业自主开发的进程。所以，在汽车设计模型制作过程中将三维数学主模型直接编程加工并通过数字照相式测量在线检测分析和逆向工程再造，快速而准确全面的重构三维数学主模型,即将CMM技术与CAM技术在线统一，使测量检测和切削加工一体化，能有效缩短整车模型制作周期和提高制作精度，缩短车身设计与制造的开发周期,提高我国汽车企业的市场竞争力,从而促进和带动我国汽车工业的快速发展。本文将对汽车车身设计的传统和现代方法流程进行介绍和比较。关键词：CMM/CAM一体化在线检测车模加工各种车身实物模型作为车身造型的直接体现和车身工程数据的重要载体,在汽车设计开发过程中,特别是车身设计与制造过程中起着举足轻重的作用.而车身造型设计中最关键的阶段是全尺寸模型的制作，它将汽车的理论设计与实物造型相结合，直观反映设计理念。汽车车身由一系列复杂的空间曲面构成,它既是一种工艺品,又是一种运载空间.我国汽车企业大多数采用传统的车身设计方法，开发周期长，制造精度低。随着CAD/CAM技术的应用发展，传统设计方法受到挑战并改进为现代设计方法，使设计开发效率得到大大提高。而将CMM（三坐标测量机）技术与CAD/CAM技术相结合，更是对此现代设计方法的如虎添翼，促进着汽车工业的快速发展。目前此技术在国外同类企业中已经成功地得到运用，极大提高了新车车身开发的效率。而我国在此技术的应用上还处在起步阶段，为此尽快将CMM/CAM一体化技术运用在汽车车身开发中，加快我国汽车工业自主开发的步伐，对我国汽车工业的发展是势在必行的。1.传统的设计方法传统的设计方法由初步设计和技术设计两个阶段组成.其特点是通过实物和图纸来传递信息,至少有1:5的油泥模型,全尺寸油泥模型,及实车三次风洞实验.第2页共8页第1页共8页绘制1:5车身布置图雕塑1:5的油泥模型风洞实验修改外形绘制1:1的图板雕塑1:1的油泥模型风洞实验外形\技术设计制作1:1内部模型及内饰三坐标测量机获取数据绘制车身主图板绘制车身内外覆盖件图制作车身主模型取样板加工模具加工车身样车风洞实验编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共8页传统的设计方法存在下述缺点:1.1周期长在车身整个开发和生产准备的周期,在国内一般需要3~5年的时间,而制作1:1的油泥模型并取样绘制主图板将要耗费大量时间、人力和物力，而且初始设计的可信度相当低，为了产品定型只能依靠样车试制和实验分析验证，逐步修改设计，一般都需要3次以上，所以周期相当长。现代汽车的竞争也包括其造型的多变性，如果能缩短汽车更新换代的周期，就能给汽车公司在竞争中带来有利条件，而传统的设计方法周期长、效率低，必然使其在竞争中处于不利地位。1.2累积误差较大首先，雕刻油泥模型主要依靠人眼来判断形状和连接的光顺性，特别是那些圆弧面，很难通过人眼判断其是否光滑，而目前汽车造型又以圆弧化为时尚，圆弧面及小角落很难雕刻，这样就会产生初始的油泥模型误差。而采用三坐标机进行测量是也多采用接触式测头，采集测点数目有限，会丢失一些关键点，所以不能真实反映一些曲面的特征，造成测量误差图1-传统设计方法开发流程第3页共8页第2页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共8页2.车身现代设计方法随着计算机技术的发展，高速数字式计算机的出现，特别是高速图形处理终端及工作站的出现，使计算机几何图形处理成为现实。从70年代计算机...