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汽车曲面设计开发方案背景汽车曲面设计是一项非常重要的工程，它关乎到汽车的外形、气动性能、轻量化等方面。
在汽车设计中，曲面设计往往是最具挑战性的一环，因为它需要综合考虑车辆的美感、稳定性、耐风性、空气动力学性能等多个因素。
因此，如何开发出高品质的汽车曲面设计方案，是汽车制造企业需要积极探索的课题之一。
方案概述我们提出的汽车曲面设计开发方案分为以下几个关键步骤：1.设计要求分析2.曲面设计软件选型3.曲面造型建模4.曲面质量评估5.曲面加工和制造设计要求分析在汽车曲面设计中，设计要求分析是第一步，它定义了设计的目标和限制条件。
设计要求可以从以下几个方面进行分析：•车辆类型和用途：轿车、SUV、卡车、客车、赛车等，每种车辆类型的设计要求有所差异；•车辆美感：审美是汽车外形设计的重要指标之一，通过对潜在用户群体的调查和分析，可以确定最适合市场需求的外形特征；•汽车空气动力学性能：汽车在行驶过程中所面临的空气阻力是一个非常重要的问题，因此，通过流场模拟和风洞实验来优化汽车外形对于提高其空气动力学性能具有非常重要的意义；•制造过程的要求：曲面造型的复杂度可能影响到后续的加工和制造流程，因此，在设计阶段需要考虑到汽车造型的可制造性。
曲面设计软件选型汽车曲面设计软件有很多种，例如CATIA、Unigraphics、Pro/Engineer、Solidworks等。
选取哪种软件需要根据个人技术水平以及设计要求和制造工艺的限制等多方面考虑。
在这里，我们推荐使用CATIA软件进行汽车曲面设计，主要由于其对于大型复杂曲面的建模以及制造工艺的支持相对较好，且市场上有较多相关的教程和技术支持资源。
曲面造型建模曲面造型建模是汽车曲面设计过程中的核心环节，主要包含以下几个步骤：线条设计线条设计是曲面造型的基础，它需要根据设计要求分析得到的外形特征进行设计。
因为线条是曲面造型的起点，所以线条的设计质量直接影响到后续曲面的建模质量和效率。
汽车曲面设计开发方案概述汽车曲面设计是汽车设计中不可避免的环节，它涉及到如何将汽车的外观外形设计出动感，美感、流线性与安全性完美结合。
汽车曲面设计开发方案是一系列设计及开发方案的综合，包括但不限于工程师、设计师和生产商进行的沟通合作、概念设计、3D建模、模型测试、生产过程等的一系列过程和步骤。
设计流程汽车曲面设计开发方案的设计流程如下：1.概念设计：车辆的外观设计要考虑车辆类型、车辆用途和设计风格。
设计师要与工程师了解车辆的重心、车轮位置、内部空间和电气配置等，以确定基本设计尺寸和外观尺寸。
对于汽车曲面设计，尤其需要考虑车身围绕车轴线的流线型曲面设计，设计师需提出不同的设计方案，根据客户的需求进行合理的传递和协调。
2.3D建模：进行3D建模是设计师将设计想法转化成实体的重要步骤，设计师需要把设计图纸转译成CAD模型，并进行比例缩放以满足车辆的尺寸和比例设计，设计师要结合动力学、空气动力学、材料选择等方面的知识，进行模型建立。
立体模型遵循设计学三大原则：合理性、可行性和审美性。
进行建模过程中若有不符合规格尺寸的地方，则设计师会根据操作经验进行改进或重做。
3.表面集合：设计师需要应用的软件将建好的3D模型表面集合，完成3D曲面造型，以实现精确的车身曲线和设计效果。
表面集合时需要考虑车身外观曲线统一性，要使整辆车型各元素线条之间相衔接，造出美观的车身线条，确保外观效果符合设计要求。
在进行造型前的反复审视和调整，以确保最终曲面的想象与实际效果无差异。
4.模型制作：确定好的模型尺寸和细节需要在实际制造过程中得到落实，产生出实际的车身模型。
常见的制作方法是采用木材，制作车身的轮廓。
雕刻部分则采用放射线或其他技术来精准的落实。
制作好的模型可以作为真面目的校准工具，以查明车身生产过程中的偏差和问题。
5.模型测试：在模型制作好之后。
需要进行可行性测试和模型测试，以验证模型与设计是否符合要求。
测试包括对模型进行功能、流线型和外部概览等检查，以确保完全符合设计要求。
逆向工程的最高品质─A级曲面在目前的汽车制造相关行业中，造型设计A级曲面的意义及其应用，始终是众人关注的焦点。
另外，也有越来越多消费性产品，随着美学与舒适性的要求日益提高，亦逐渐的为其产品外观造型品质，提升为A级曲面的水准。
因此，我们可以明确的了解到A级曲面的设计工艺，在未来仍然是热门的显学。
一、A级曲面的由来A级曲面一词，最初是由法国达梭公司［Dassault］在开发CATIA这套设计软体时所提出并开始使用的，此一名词所指的是对于较高品质的曲面设计或是有特殊目的要求的曲面设计，口语化与简化的称呼。
因此在一开始提出这样的词汇同时，亦有B级曲面与C级曲面。
将曲面品质所表示的定义套用在最早导入与应用的汽车制造业中，分别表示：车身外观要求A级曲面水准；内部部件为B级曲面水准。
但随着现代设计越来越重视美学，在内部部件中汽车内装件也将越来越多要求A级曲面品质。
二、A级曲面的设计规范1.A级曲面的定义A级曲面所表示的是最高品质的曲面，没有十分严谨的数学描述也没有十分严谨的观念定义，而这样的名称对于设计人员而言显得笼统没有依据，因此业界发展出一套可以接受的规范数据来定义A级曲面。
就相邻曲面边界定义的条件是必须达到间隙距离在0.005公厘以下、切线角度改变在0.16度以下、曲率数值改变在0.005度以下的标准，符合这样标准的曲面才能确保环境光影的反射没有问题。
再对曲面内部品质进行评估时，光影反射线的呈现应连续且过渡均匀，并且逐渐变化的扩展或收缩，没有曲率特征的表现效果应与光影反射线的描述等同。
我们从美学的观点来看，所谓的A级曲面，就是光线表现出平顺光滑流畅的视觉感受，避免凸起或凹陷的情形出现在不正常的位置上。
这样的物理定义称之为G2连续。
2.A级曲面的建立在建构高品质曲面时，应该要以完整的形体来思维建构，先屏除各部份的零件分块，将整个产品外观造型视为由一组互相连续的曲面够成的外壳，在确保各曲面的状态达到A级曲面的条件下，再去思考产品的特征细节。
有关曲面连续的介绍(ZT)对这方面知识很缺乏,最近又因为需要用上,所以加紧补上,发现这一块还是挺难的,虽然我们目前的项目还不需要要到A级曲面,但是还是很有必要把一块的概念理清,发现要理清这些概念也不是一件容易的事,什么A 级,B级,什么G0-G1-G2…连续,有时被整得都晕了,还是踏踏实实先把这些概念理清楚了,再计划学习~关于A级曲面的定义A级面介绍：1.轮廓曲面–通常都是A级曲面，这样的曲面通常都要求曲率连续，沿着曲面和相邻的曲面有几乎相同的曲率半径（相差0.05或更小，位置偏差0.001mm或角度相差0.016度。
）2、A级曲面用高光等高线检测时显亮的曲线–这些曲线应该有一个共同的曲率特征，等高线连续且过度均匀、逐渐的发散或收缩，而不是一下子汇集消失到一点3、A级曲面上的控制点也应该按一定的规律分布，一行控制点与另一行相邻的控制点的角度变化应该有一定的规律可循，这是画高质量的曲线所必需的4、A级曲面模型的曲面的边界线又该可以被编辑、移动以生成另外一个曲线，同时这个新生成的曲线可以重新加入曲面来控制区面。
6、贝塞尔曲面的阶次和控制点数目一般应该是六，有时候可能会更高7、是说关于拔模角度、对称性、间歇以及同相关曲面德关系等都要考虑。
这个要求我们在造型是对相关的工程问题也要予以足够的重视。
8、这是专门就曲率的变化来说的，光是曲率连续是不足以做出class a的曲面的。
还要求曲率的变化本身也是光顺的，实际上就是引出了G3的概念。
当然并不是说class a要求G3，但是比较接近G3的品质对曲面的品质肯定是有好处的。
[/list]CLASS A 曲面没有十分严格的数学描述也没有十分严格的概念定义有个等于没有解释的解释：VERY SIMPLE AND VERY BUEATIFUL SURFACE。
1、一般CLASS A的阶次与控制点数目都不多，UV方向大概在6~8个控制点2、单独一个CLASS A曲面在UV方向都保证曲率的连续性及变化趋势的一致3、CLASS A曲面之间的连接至少满足切向连续4、使用多种数学检验方法来检验CLASS A曲面，不应该出现视觉上的瑕疵。
汽车A面建模输出的标准1.曲面相对点云的贴合度逆向曲面与点云偏差不要超过0.5mm,局部地方因光顺的原因可以适当放宽，但一定要和点云断面的走势一致；出现比较明显的塌陷和凸包等品质缺陷是需和经理或项目经理沟通。
制作曲面时和点云偏差尽量避免一正一负。
2.造型特征的一致性A面在光顺过程中必须和油泥点云或CAS数据保持高度的一致性，对于特征的比例，线性，相对关系必须要仔细推敲，不应刻意的去弱化或强化，尽量保证与造型数据的一致性。
3.整体数据的完整性保证整体数据的完整性，曲面过渡顺畅，自然，无明显扭曲，阴影、暗斑、退化面等缺陷；高光走势和油泥模型走势动态一致，高光线粗细均匀，过渡光顺自然，无抖动，扭曲，断裂等缺陷。
4.曲率梳要求基础大面及造型过渡大面要求G3连续，曲率梳3000倍（ICEM Surf检查）顺畅，具体应根据实际情况而定；基础面在对称处（Y=0）要求G3连续，曲率梳5000倍（ICEM Surf检查）以上检查顺畅，具体应根据实际情况而定。
5.其他要求基础曲面控制点一般为6X6，最大不得超过8X8，控制点排布要做到CV flow，在任意视图查看排列有序。
造型主特征在标准三视图上视觉光顺，CV点排列有序，无跳点，和油泥模型主特征性走势协调一致。
连续性要求：基本的大面要求：Position≤0.001mm,Tangency≤0.05°,Curvature≤0.1其他曲面要求：Position≤0.005mm,Tangency≤0.1°,Curvature≤0.1（具体根据主机厂家的标准而定）A面数据做至第一道翻遍圆角，制作R角时首先保证交线顺畅符合点云走势，且俩曲面之间夹角一致或均匀渐变。
dts数据检查满足客户方的造型及工程要求，视觉检查无不均匀，不协调的问题。
A面数据工程要求，满足碰撞、安全、人机、法规等。
提交数据时应检查档案中有无多面。
少面、碎面、重复面和处理不完整曲面的现象，在输出IGS文件时候要做回检查查看是否出现面还原或掉面现象。
用控制顶点检查车身曲面对于每一个B曲面都对应有控制顶点来约束，可以通过检查曲面的控制顶点来初步判断曲面的内在质量。
主要要求是曲面控制顶点不能过多，尽量控制在6*6以内；曲面边界形状不能复杂，通常为矩形、梯形等相对简单规则的四边形。
下面主要配合实例来介绍用控制顶点检查曲面质量的方法和判断的标准。
1．特征大面控制顶点的要求在A级曲面的设计中，特征大面是构建后续特征的基准，也叫基准大面。
所以如果因特征大面存在问题而修改会产生很大的工作量。
故要求每一个特征大面创建期间和之后都应该被严格的检测曲面的内在质量，对特征大面的控制顶点有相当严格的要求。
以下以实例分析：1）单个特征大面的控制点分析，以某一车型的顶盖（如图8-2）、发动机罩（如图8-2）大面的控制点为例，顶盖大面控制顶点为6*6，发动机罩大面控制顶点为5*6，排列整齐均匀，分布在面的同一侧，从各个角度看，控制顶点位置变化都要均匀，不能有不规则的跳动，大面边界形状为规则的矩形和近似梯形的四边形。
图8-1 顶盖大面控制顶点分布图图8-2发动机罩大面控制顶点分布图2）多个大面拼接时的控制点分析，某轿车发动机罩大面的控制点分析，该发动机罩大面由两个特征大面拼接而成，控制顶点分别为5*6、6*6，每个特征大面的控制点排列不仅都要达到上述单个大面控制点排列的要求，并且两面的控制顶点互相对齐，排列整齐。
如图8-3所示：图8-3 发动机罩大面控制顶点分布图2．过渡曲面对控制顶点的要求过渡特征面的控制点分析，过度面是基于特征大面而构建的，形状和趋势都由特征大面决定，面得自由度比特征大面要少，构建时也比构建特征大面简单许多，对控制点得要求主要体现在以下两点：以某车型翼子板为例分析过渡曲面控制点排列要求，这里的过渡曲面由多个小面拼接而成，每个小面的控制顶点都为6*6，在横向上控制点排列间隔均匀、无不规则的跳动；纵向上每个面的控制点互相对应，排列整齐。
如图8-4所示：图8-4 某翼子板过渡曲面的控制点排列总之，不论是大面还是过渡面，都尽量达到控制点数量不要超过8*8，间隔均匀，排列整齐，无不规则的跳动，面与面拼接时达到两面的控制点互相对齐，走向趋势基本一致。
龙源期刊网 汽车CLASS-A曲面设计作者：来源：《汽车观察》2011年第10期CLASS－A曲面設计是汽车整车开发的关键技术之一，是贯穿造型创意和工程設计的纽带，在造型設计工程化的过程中，需要有效地控制特征品质和造型细节。
同捷公司拥有百余名富有经验的汽车造型创意开发队伍，通过几百个车型的开发，不断探索，总结了一些行之有效的方法，以下将详细介绍。
CLASS－A曲面包含造型工程品质和CLASS－A内在品质两层含义：造型工程品质：造型品质的衡量则是仁者见仁，智者见智，很难形成统一的评判标准。
同捷的要求是主要特征必须有参考依据，整车造型风格必须协调统一；确保工程品质，外观品质基准书，断差表现出产品的雕塑感和品质感，提高制造和設计的一致性。
CLASS－A内在品质：CLASS－A曲面的特征制作、控制方法，各部件之间配合规律，曲面检查、评价方法等。
CLASS－A曲面的过渡或圆角区域满足曲率或以上连续，特征线、边界线光顺；反射线、斑马纹分布均匀且粗细均匀变化；控制顶点分布规则，各行控制顶点间角度变化均匀。
求特征线合理拆面：对于复杂的汽车车身曲面来说，用一张曲面表达不到位，必须用多张曲面拼接而成，要求面与面拼接后各个参数没有明显的畸变。
在拼接过程中经常要处理曲面与曲面之间的过渡曲面或圆角等，在构造过渡圆角曲面的过程中，影响过渡圆角曲面的因数很多，但最重要的是两曲面的理论交线。
一般来说，希望要构建过渡圆角曲面的2个(组)基本曲面应该建立到或超过理论交线。
这为基面调整带来方便，也为模具和工装設计提供工艺补充面，同时还可以利用交线来控制主面的质量。
四边构面合理变形：CLASS－A曲面的要领是用正向的思路来做点云拟合创建数学模型，我们用四边面的方式来制作曲面，单个曲线要光顺，对应边的曲线趋势要一致，如果造型特征不一致，中间必须增加线串控制。
特征线、曲面的边界线、线与线之间的对比关系，线条之间的关系处理好了，就能得到一张好面。
