基于逆向工程的汽车电动天窗研究开发

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于逆向工程的汽车电动天窗研究开发口王丽萍口夏雨口董江辉1．上海建桥学院机电工程系上海2013192．天合汽车部件技术服务有限公司上海200233摘要：以外开750型电动天窗为基础模型，研究其逆向工程流程关键技术，完整建立了CAD模型；运用快速成型技术进行校核、验证和装配，完善该模型。该电动天窗经过单机和整车性能试验，各项指标均达到标准，为汽车天窗业本土化奠定了基础。关键词：汽车天窗逆向工程快速成型中图分类号：TH122；U463．835文献标识码：A文章编号：1000—4998(2009)04—0032—

2、03伴随着人们对驾乘舒适性要求的不断提高，汽车天窗产品得到了飞速发展，进而成为一种迅速蔓延全球的时尚热潮。据调查，我国x,-J-汽车天窗产品的市场需求也很强劲，但国内还没有独立知识产权的汽车天窗设计技术，汽车天窗产品长期以来依赖从国外进口。国内汽车天窗广阔的市场对中国汽车天窗本土化开发提出了必然要求。1汽车天窗逆向工程的关键技术本文以外开750型电动天窗为基础模型，研究其逆向工程流程关键技术，并以天窗主要零件——玻璃体为例进行阐述，包括：数据采集、数据处理、曲面重构、2)非接触式测量。由于曲面的几何特性和精度要曲面品质分析和优化等。求，玻璃体

3、采用非接触式测量。1．1数据采集1．1．3测量区域规划1．1．1数据采集规划所谓测量区域规划就是将零件表面依据其特征分数据采集规划主要是确定测量原型、测量方法、测布划分为若干个区域，以便选取合理的测点和方位进量设备和测量区域规划，良好的规划可以提高测量的行测量，从而保证获得完整的数据。区域规划既要便于工作效率。图1为外开750型天窗的数据采集规划。测量，又要便于后续建模。区域的划分取决于零件自身1．1．2测量方法的几何形态，也取决于造型软件所能提供的功能。不同测量方法分为接触式测量和非接触式测量两种。的零件，有不同的测量区域划分方式。1)接触

4、式测量。由于精度要求和为避免反光所造如对天窗的典型零件——玻璃体进行测量区域规成的测量数据的闭塞，上框架、下框架和机械组等零部划。玻璃体两曲面等厚度且左右对称，前后不对称，曲率件采用接触式测量。半径。和尺：不同，基于这样的形状特点，对其单面完全收稿日期：2008年l0月扫描。将扫描区域划分为左、中、右3个区，如图2所示。[2】贾全欣．中国已成为钟表生产大国．http：／www．chinanews．【5】张永鹏，王荣祥，任效乾．设备系统技术【M】．北京：冶金工corn．en／news／2004—09—21／26／486387．shtm1．业出版

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6、】．(7)：2．△制造技术与机床，2000(6)：7—8．(编辑林凡)I2oo9／4机械制造47卷第536期学兔兔www.xuetutu.com图3为玻璃体用激光三维扫描仪采集的点云数据，其为所求曲面。若不满足，则不断循环2)～3)过程。扫描时，在样件上固定几个辅助球，每次连球一起扫1．4曲面品质分析及优化描，球的点云数据起辅助多视拼合的作用。为保证重构曲面的质量，必须对其进行品质分析，1．2数据处理品质分析包括误差分析和光顺品质检查两部分⋯。数据处理是逆向工程中的关键环节，它的结果将1．4．1误差分析直接影响后续模型重构的质量。此过程中一般

7、包括杂在对数据点进行参数估计、计算曲面对数据点的点、噪声点去除，数据光顺，多视拼合，数据精简等工作。拟合误差等过程中，经常需要计算三维点到曲面的最1．3曲面重构小距离。设空间数据点P到参数曲面S(／／,，)的最近本文提出一种单值曲面的曲面重构方法，核fl,思点为Q，则矢量(P—Q)必须与曲面在Q点的法矢具想是由数据点直接拟合出N次曲面，然后用投影法构有相同的方向。即：造N次曲面边界线，将N次曲面边界线裁剪Ⅳ次曲(P—Q)X(S×S)：0(1)面得到／v+1次曲面。此法的曲面及其边界均具有较好式(1)是关于参数U、的矢量方程。i~：h-程可以的

8、光顺性。用Newton—Rephson迭代法求解。初始值的选取方法图4所示为单值曲面重构过程，其算法原理如下：如下：首先对曲面进行(2／n+1)×2(n+1)网格划