汽车车身曲面光顺与评价方法
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车身曲面光顺与A/B/C三级曲面评价标准1基本概念(1)A/B/C级曲面阐述A级曲面: 对于高可见区零件(外表面及仪表板上及前表面,门内饰板等),曲面的质量要达到大的特征面要达到如下所述的3阶曲率连续或3阶曲率以上连续,局部少可见区达到2阶曲率连续或2阶曲率以上连续. 特征面的连接和联结处或零件分块线处在高可见区要2阶曲率及2阶曲率以上曲率连续,少可见区特征联结处或不特别重要的零件分块线(缝隙处)区可小区域1阶曲率连续。
对于大曲面特征最好采用单一特征曲面,个别不能用一个面而必须用两个特征面拼接的高可见区大面,要努力争取三阶及三阶以上的连续,以使曲面质量达到较高水平。
在光顺A级曲面时,建议CAD软件中,Preference中精度误差Tolerance值设置小于等于0.001(一般用0.0001),角度误差小于0.1度(一般用0.01度)。
软件中默认值0.0254和0.5度只适合C级曲面。
B级曲面: 曲面的质量要达到少可见区域如下所述的2阶连续或2阶以上连续,局部极少可见区达到1阶连续或1阶以上连续. 或达不到A级要求的较好曲面。
软件中默认值改为0.01和0.1度适合B级。
C级曲面: 曲面的质量要达到小的极少可见区域如下所述的1阶连续或1阶以上连续,局部极少可见区达到0阶连续或0阶以上连续. 软件中默认值0.0254和0.5度适合C级曲面。
当然不重要的较小易成型零件可以考虑精度误差Tolerance值设置成0.05及1度,以便减少建模时间。
所有种类曲面,都要满足如下一些要求: 设计部门从美学角度通过的造型形状面数模要符合所有已知的结构工程、制造工程和人机工程标准及人类能力因素(Human Factors Criteria),并且要满足所有的模具制造工程和工装夹具的要求。
但在不改变造型风格基础上或造型能忍受的情况下,要尽力放宽曲面与测量点云之间的变化范围,以获得较好的曲面质量。
即光顺的罚值(Threhold)可以适当放大。
车身逆向过程应用中的曲面光顺作者:谭伟涛来源:《科学大众·教师版》2010年第09期摘要:汽车车身逆向工程中的各个环节都会从很大程度上影响到汽车车身曲面质量,所以要对汽车车身曲面质量进行有效控制,就要充分了解车身逆向过程及其相关关键点。
关键词:车身曲面;逆向工程;曲面光顺中图分类号:G23—2文献标识码:A文章编号:1006-3315(2010)9-157-001在汽车车身曲面造型设计过程中,获得高品质曲面极为重要,它不但是汽车造型的美学要求,同时也是保证汽车具有良好空气动力学性能的基本条件,并且还会直接影响到覆盖件冲压性能和模具的数控加工质量。
而车身逆向过程的每个环节都会影响到车身曲面的质量,所以控制车身逆向过程的每一个环节都是十分重要的。
一、油泥模型的制作油泥模型作为车身曲面制作的最主要实物模型,其表面质量越高,就越有利于提高曲面光顺的效率和质量。
所以,油泥模型在基本符合总布置曲线图及效果图后,要花大量的时间进行精修,精修过程要依据个人主观感受、审美和视觉差进行,力求使整个车身曲面平稳过渡,表面光滑,尤其要注意特征线条要粗细均匀、凸凹适度。
油泥制作完后要对模型表面进行检测,检查方法大致有:目视法、触摸法等。
(1)目视法:在平行灯光下,从不同角度观察模型表面,通过照在上面的灯光来判断模型质量。
(2)触摸法:直接用手触摸来进一步判断油泥模型表面的制作质量。
二、数据点的采集零件的数字化是通过特定的测量设备和测量方法获取零件表面离散点的几何坐标数据,在这个基础上进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。
因而,高效、高精度的实现样件表面的数据采集,是逆向工程实现的基础和关键技术之一。
(1)现在使用的测量方法多为接触式测量和非接触式测量,而一种好的测量方法应与逆向工程后面的快速造型技术完全匹配,它应具有以下特点:测量速度快、精度高;能测量内外轮廓,最好不破坏样件;能把测量数据转换成CAD系统能接受的数据格式;能自动化测量,且成本低。
汽车外形设计对曲面的评定标准A、B、C3级。
A级要求最高,影像评定不可以出现变异,对于车身来说,一般指车身外表可见件及内饰可见件,如顶盖,发动机罩外板,翼子板、保险杠及内饰仪表板等部件。
B级是指地板等大型不可见件。
C级主要是结构撑件,如支架等。
”关于A-class surfaces,涉及曲面的类型的二个基本观点是位置和质量。
位置所有消费者可见的表面按A-Surface考虑。
汽车的console(副仪表台)属于A-surf,内部结构件则是B-surf。
质量涉及曲面拓扑关系、位置、切线、曲面边界处的曲率和曲面内部的patch结构。
有一些意见认为“点连续”是C类,切线连续是B类,曲率连续是A类。
而我想更加适当地定义为C0、C1和C2,对应于B样条曲线方程和它的1阶导数(相切=C1)和它2阶导数(曲率=C2)。
因此一个A-surf有可能是曲率不连续的,如果那是设计的意图,甚至有可能切线不连续,如果设计意图是一处折痕或锐边,(而通常注塑或冲压不能有锐边,因此A-suuf一定是切线连续(C1)的)。
第二种思想以汽车公司和白车身制造方面的经验为基础,做出对A-surf更深刻的理解。
他们按独立分类做出了同样的定义。
物理定义:A-surf是那些在各自的边界上保持曲率连续的曲面。
曲率连续意味着在任何曲面上的任一"点"中沿着边界有同样的曲率半径。
曲面是挺难做到这一点的切向连续仅是方向的连续而没有半径连续,比如说倒角。
点连续仅仅保证没有缝隙,完全接触。
事实上,切连续的点连续能满足大部分基础工业(航空和航天、造船业、BIW等)。
基于这些应用,通常并无曲率连续的需要。
根据定义:A-surf是那些在产品中可见的有特定物理意义的曲面。
AClass的要求。
因而分类随之简化,A面,可见(甚至是可触摸)表面;B面,不可见表面。
这是历史,是由来。
再说说现状。
问别人何谓A级曲面,通常听到的第一句就是“A面啊,没有一个确切的定义,也没什么明确的标准,。
汽车车身曲面光顺中控制顶点的排列随着科技的不断发展,汽车的设计也越来越注重美学,这也促进了汽车车身曲面的光顺化。
汽车车身曲面的光顺化能够提高车辆的空气动力学性能和外观美感,具有至关重要的意义。
而在汽车车身曲面的光顺中,控制顶点的排列显得尤为重要。
控制顶点,即表示汽车车身曲面的关键位置的点。
控制顶点的排列影响着车身的光顺度、曲率连续度等关键指标。
因此,在设计汽车曲面时,在决定控制顶点的排列时,需要考虑如下因素。
首先,需要考虑到车身曲率的变化。
车身曲率会随着曲线的变化而不断变化。
因此,在控制顶点的排列中,需要遵循曲率变化的规律,将控制顶点沿曲线分布,以确保车身曲面尽可能地光顺。
其次,需要考虑车身曲面的整体平滑程度。
在排列控制顶点时,需要考虑整车车身曲面的光顺程度和连贯性,避免控制顶点的过多或不足造成外观不自然的情况。
同时,还需要注意控制顶点的密度,不宜过于密集,否则可能会影响汽车整体造型的美观度。
第三,需要考虑车身细节。
在控制顶点的排列中,还需要考虑到车身细节部件的曲面,如车门、天窗、进气口等。
这些细节部件的曲面也需要光顺,为此,需要在它们的曲线中加入一些关键控制顶点以使其光顺。
最后,需要利用计算机辅助设计(CAD)技术进行优化。
在汽车车身曲面的光顺设计中,计算机辅助设计技术十分关键。
通过 CAD 技术,可以对控制顶点进行快速排列和优化,以达到车身曲面尽量光顺连续的效果。
总之,在汽车车身曲面的光顺设计中,控制顶点的排列是一个关键问题,需要遵循曲率的变化,考虑车身曲面整体平滑程度和细节,利用计算机辅助设计技术进行优化。
只有这样,汽车车身曲面才能光顺自然,更具美感和科技感。
作为汽车设计中最为关键的一环,汽车车身曲面的光顺设计在很大程度上决定了汽车外观的美感和风格,并且会对车辆空气动力学性能产生直接的影响。
在设计汽车车身曲面的过程中,控制顶点的排列是非常关键的一个环节。
控制顶点的排列决定了汽车车身曲线的光顺程度和连贯性。
知识经济已成为主导经济,制造业面临新的环境。
为了适应新的变化,各国政府、产业界和科技界提出了各种先进的制造技术,其中逆向工程技术作为先进制造技术之一,得到各国普遍重视。
我国汽车开发技术,尤其是车身开发技术目前远远落后于发达国家水平,如何利用先进的制造技术提升我国汽车车身开发技术水平,这正是本课题研究的出发点:即探索利用逆向工程技术来提升我国汽车车身开发水平。
本文首先将阐述逆向工程的概念,然后介绍车身三维数学曲面基础及外形曲面光顺方法。
1.概述1.1逆向工程技术的简要描述传统以来,工业产品的开发均是遵循序列严谨的开发流程,从产品的功能与规格的指标确定开始,构思产品的零组件需求,再由各元件的设计、制造、检验、零件分装、整机总装、性能测试等程序来完成。
这种开发模式,被称为正向工程Forward Engineering[]。
近十几年来,随着测量技术、计算机软、硬件技术的发展,有别于传统正向工程的一门新技术正在蓬勃兴起,这种技术在东南亚工业界已广泛应用,它就是逆向工程Reverse Engineering。
所谓逆向工程就是指在没有设计图纸或设计图纸不全、不完整以及没有CAD模型的情况下,按照现有的目标产品模型,利用各种数字化技术重新构造零件三维CAD数学模型的过程,包括目标产品原型数字化和三维CAD模型重建两个主要阶段。
1.2逆向工程技术在车身开发中应用的可能众所周知,车身的开发它需要大量资金的积累、技术的积累、人才的积累。
我国汽车业尚没有形成很强的研发能力,很多专家认为:过去多年我们走的开发思路,一是完全自主开发,一切从零开始,这种开发思路实践证明不成功,因为我们没有那么大规模支持,更没有那么多的技术、管理积累;二是图省事,简单"拿来主义",购买技术,这样技术永远掌在别人的手里,不可能形成自主开发能力。
逆向工程技术就是迅速解决提升我们汽车车身研发水平重要手段之一。
我们提升汽车自主开发能力,赶上世界水平唯一的办法,必须采取站在巨人的肩膀上,要消化、吸收、改进、创新。