毕业论文--Benz_CLK_车身逆向工程设计车身设计

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1、xxx大学毕业论文第一章概述1.1引言制造业长期以来一直是发达国家的国民经济支柱，约占整个国民生产总值的60%以上。随着社会及科学技术的发展，市场对制造业提出了许多新的要求。与传统的相对稳定的市场相比，现在市场的主要特点是：①产品生产周期缩短，更新速度变快；②产品品种不断增加，生产批量不断减少；③产品的质量、价格和交货期是企业生存的关键。针对这些特点，从事制造业的企业必须采用新的技术、管理与经营手段来适应市场变化，满足市场要求，才能求生存、谋发展。CAD/CAM技术就是在这种背景下应运而生的。CAD/CAM

2、技术的出现和发展使传统的机械制造生产过程发生了极其深刻的变化。其中设计过程由人工经验设计转化为自动化或半自动化的理论设计与优化设计，并对生产过程作全局最优化的组织与控制[1]。CAD/CAM技术的推广与应用大大缩短了产品开发周期，促进了多品种、少批量和单件加工模式的发展，并保证了质量，降低了成本。传统的CAD产品开发过程是根据市场需求，提出目标和技术指标，进行功能设计，由设计数据构造产品的几何模型，再经过数控加工等一系列的活动形成产品的过程。其中几何造型技术在现代工业产品的设计与制造中已得到广泛的应用，体现

3、在将抽象的高层次概念经过造型手段得到CAD模型，然后进行后续操作，如有限元分析、数控加工指令生成、性能评测、模型修改等。这一过程称为“正向设计”，或“正向工程”(ForwardEngineering,FE)。然而在许多情况下，设计工作所面对的现实是，只有产品样件与实物模型，而缺乏产品的原始设计资料和图纸。为了适应先进制造技术的发展，需要将这些样件或模型还原为CAD模型。这种根据实物模型或样件的测量数据，建立数字化模型并作造型的方法，可以加快新产品的开发过程。近年来，这种从实物样件获取产品设计与制造工艺等相关

4、信息的技术，已发展为CAD/CAM中一个相对独立的范畴，统称为“逆向工程”或“反求工程”（ReverseEngineering,RE）。1.2逆向工程的基本原理与应用1.2.1逆向工程基本原理广义的逆向工程研究的对象包括产品实物、软件（图纸、程序、技术文件）或影像等，最终除了要实现形状（几何）逆向外，还包括功能逆向、材料逆向等许多方面。它是通过综合运用专业人员的工程设计经验、知识和创造性思维，对已有产品进行解剖、消化吸收和再创造的过程，是对已有设计的再设计。正如Varady所指出的“传统的工程将产品的概念模

5、型或CAD模型转变为实际的零件，而逆向工程则是将实际零件转变为产品的CAD模型或概念模型”。随着对逆向工程研究的深入，其内涵已不仅仅停留在对产品几何形状的反求上，而是将向工艺反求、材料反求等诸多方面扩展。然而，目前多数逆向工程的研究一般还集中在几何形状反求，即重建产品实物的CAD40xxx大学毕业论文模型方面。本文研究中所指的逆向工程也限于这一概念。逆向工程的主要过程如图1.1所示，图1.1逆向工程的主要过程线框内表示计算机辅助反向建模过程(ComputerAidedReverseModeling,CARM

6、)逆向工程与正向工程的主要区别在于：正向工程是由抽象的概念到物理的实现，即从概念模型开始进行点、线、面CAD模型的设计，这是一个明确的过程；而逆向工程则是基于实物模型去反推设计概念，即从数字化点集产生实体模型，这个从数字化点集到CAD模型建立的过程是一个分析、推理的过程。由于数据量大，数据组织方式多样，造成几何建模的困难，准确反映实物特征的几何建模往往是RE的“瓶颈”环节。逆向工程的工作方式与传统的产品复制方法也有明显的区别，表现在：①运用逆向工程所处理的样件一般都比较复杂，常常包含一些空间自由曲面等，很难

7、用常规的方法来加以精确处理。因此，在整个处理过程中，必须使用计算机辅助技术（包括辅助测量、辅助设计、辅助制造及辅助工程分析等先进手段）。②逆向工程是一个由多个计算机辅助子模块组成的有机系统。要取得理想的效果，不仅要求各子模块能够较好地独立完成各项工作，还对各子模块之间的计算机集成度提出了要求，可以说集成度是逆向工程应用成功与否的又一关键，是计算机辅助测量/辅助设计/辅助制造/辅助工程（CAT/CAD/CAM/CAE）等先进计算机辅助技术集成应用的一个典例。1.2.2逆向工程的应用目前，逆向工程技术已在许多领

8、域得到应用，主要包括：（1）产品改型设计在没有产品的设计图纸和三维CAD模型的情况下，利用逆向工程技术进行数据测量和处理，构造与样件相符的CAD40xxx大学毕业论文模型，并在此基础上进行改型和设计，进而将此模型用于产品的分析和制造中，从而实现产品的改进与再设计。这种工作方式可以较快地吸收先进的设计制造成果，从而使产品设计起点高、周期短、见效快。为了提高产品的质量和竞争力，再创新才是反求的目的。逆向工程追求的目标