逆向工程技术在lz6470车型开发中的应用

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1、逆向工程技术在LZ6470车型开发中的应用

2、第1...第1汽车工业是全球制造业的支柱产业之一。随着市场需求的改变，汽车更新换代的速度日趋加快，其设计、制造速度的快慢直接影响着新品上市的速度。风行汽车作为一款多功能MPV，自02年入市以来，在外观方面未做过较大的改动，式样相对陈旧，为了在后续激烈的市场竞争中立于不败之地，就必须不断推陈出新，并加快更新换代的速度。为此，笔者所在的公司05年对风行汽车前脸进行了全新的造型改进，借以提高整车档次，突出表现前围魁伟、结实、外形饱满、流畅的特点。为了提高产品设计的一次成功率、缩短产品设计周期、减少风险、提高质量，在对LZ6470前脸改型

3、设计中笔者全程引入了逆向工程技术。一、逆向工程简介逆向工程(ReverseEngineering)也称反求工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法，重构实物的CAD模型，从而实现产品设计与制造的过程。与传统的设计制造方法不同，逆向工程是在没有设计图纸或图纸不完整、而有样品的情况下，利用三维扫描测量仪，准确快速地测量样品或轮廓外形的表面数据，加以点数据处理、由面创建、二维实体模型重构，再通过数控加工或快速成型来制造试制样品，然后通过CAM数控系统编程加工产品。逆向工程在工业领域的实际应用中，主要包括以下几个内容：(l)新零件的设计，主要

4、用于产品的改型、仿形设计及创新开发；(2)现成零部件测量及复制，再现原产品的设计意图及重构三维数字化模型；(3)受损零部件的还原，以便修复或重制；(4)产品的检测与加工误差分析。逆向工程技术主要包括两方面内容：数字化技术和曲面重构技术。数字化技术是利用三维扫描测量仪采集实物或模型表面数据。曲面重建技术是根据测量所得到的一系列点云数据，构造出型体曲线、由面，最终重构三维模型。逆向工程技术为零部件开发提供了很好的技术支持，成为创新开发的重要途径之一，而其在汽车工业中的应用，着眼于实际问题即汽车设计，特别是汽车外观造型改款设计。二、风行LZ6470外观造型的开发风行汽车前脸改款的

5、开发流程如图1所示，其逆向工程部分流程如图2所示。图1基于逆向工程的风行LZ6470前脸的开发流程图2LZ6470前脸的逆向工程流程示意图1.油泥模型三维数据采集(模型表面数字化)(1)数据采集设备的选择随着传感技术、控制技术、图像处理和计算机视觉等相关技术的发展，出现了各种各样的物体表面几何数据获取方法。其中，非接触式光学测量因与被测物体不直接接触，不容易碰、划伤零部件的表面，同时具有操作性强及机动便捷等特点，并因使用高能量光源照明，可以在自然环境下工作，抗杂光干扰能力强，因而特别适合于对大型零部件的表面轮廓度进行测量，尤其在油泥模型三维数据的采集过程中较为常用。在LZ6

6、470油泥模型三维数据采集过程中，我们选择了德国GOM公司非接触式光学原理的ATOS便携式兰维扫描仪与TRITOP数码相机，二者结合使用，可完成对大型工件的测量，实现三维扫描高速化，并使测量达到较高的精度。(2)模型表面数据采集为了方便车身扫描和保证扫锚的精确性，需对油泥车身做必要的前期准备。测量前，为防止车身表面过于吸收光成过于反光，以免影响计算机对图像信息转换为数值的要求，首先对零件表面进行处理，如粘贴参考点、在物体表面喷涂显像剂等。然后对处理后的车身表面进行扫描，因车身宽大，前脸造型复杂，无法对其一次扫描完成，为了减少扫描照片的拼接误差，需事先利用TRITOP数码相机

7、系统拍到多视点云间酌参考点坐标位置，然后利用这些参考点建主各点云间的对应关系，再利用ATOS进行分片扫描。根据车身的形状，如图3所示，把油泥车身分成上、下两部分(以雨槽装饰条为界)分别进行扫描。然后再在ATOS软件中，通过公共参考点将扫描得到的各片拼接起来，形成完整的物体面。图4为扫描完成后，经过点云拼合、对齐、三角网格化、光l颐和平常化，得到油泥车身外形点云文件。接下来输出*.asc文件，以便Imageware软件对点云进行后续处理。图3油泥车身模型图4所测量的原始点云资料第1第1