原文传递
基于逆向工程的汽车尾灯罩曲面重构与数控加工研究
| 论文题名： | 基于逆向工程的汽车尾灯罩曲面重构与数控加工研究 |
| 关键词： | 逆向工程;汽车尾灯罩;NURBS曲面重构;数控加工;参数取值 |
| 摘要： | 逆向工程是基于三维数字化测量，由实物模型或样件获取CAD模型的技术。相对于传统正向设计，逆向工程不仅是对先进产品技术吸收、消化和创新的重要手段，而且为复杂曲面零件的设计与制造提供了快速和有效的途径。本文以某汽车尾灯罩零件为例，研究其数据采集、数据处理、曲面重构和数控加工的关键技术，实现了逆向工程中复杂曲面设计与加工的一体化。 在数据采集方面，介绍了常见数据测量方式及其优缺点，分析了线激光三角测量法的原理及设备。结合LASER-RE600激光扫描机和汽车尾灯罩零件的特点，规划出了适合灯罩曲面的数据采集策略。分析数据采集时工件的预处理、设备的调整和扫描路线的制定，进而完成灯罩曲面数据的获取。 在数据处理方面，文中利用GeomagicStudio系统对灯罩曲面点云的多视角拼合、点云去噪、数据精简等技术进行了大量实验研究。对于点云多视角拼合先采用三基准点法进行初始对齐实验，得出选取的三基准点间的距离越大，点云初对齐的精度越高，然后再采用全局注册法对点云进行了二次精确对齐实验，得出将两种方法结合使用可以快速实现点云的精准拼合;对于灯罩点云数据的精简，分别采用最小距离法和曲率采样法，并依次给定不同的精简参数进行精简实验，得出了适合本文数据的精简方法和精简参数取值，进而完成了灯罩曲面点云的精简。 在CAD模型重建方面，采用基于多边形网格的方法进行灯罩曲面的重构。对预处理后的灯罩点云，采用局部Delaunay三角剖分的方法进行三角剖分实验，得出剖分三角形越小，数量越多，拟合的三角曲面模型精度越高;对三角网格模型中的复杂孔修补，给出先将复杂孔洞分解为简单孔，再对简单孔进行曲率填充的方法;通过实验分析了影响四边域NURBS曲面拟合精度的因素，得出了曲面拟合精度与四边域内划分格栅数和曲面控制点数有关，四边域内划分格栅数越多，曲面控制点数越多，曲面拟合精度越高;基于以上结论，完成了灯罩NURBS曲面的重构，并对其进行了精度评价。最后，将灯罩曲面模型导入Pro/ENGINEER软件中做了进一步处理，得到了汽车尾灯罩的完整CAD模型。 在数控加工方面，分析指出了灯罩凹、凸模曲面在数控加工过程中遇到的问题和解决方法，得到了灯罩凹、凸模零件的数控加工工艺方案。然后利用UGNX软件完成了零件数控加工程序的编制，并对各工序进行了NC加工仿真验证，证实了加工方案的合理性。 |
| 作者： | 杨飞 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 高东强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 陕西科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
