基于Siemens NX的車身輪廓參數(shù)化逆向重構.pdf

1、逆向設計是車身設計過程中的重要技術手段，通過測量所得的云點數(shù)據(jù)快速構建輪廓及曲面是其核心內容。車身是一個復雜的裝配體，其中，大量孔位、輪廓的重建精度對整車的裝配精度，測量坐標系與整車坐標系的匹配、后續(xù)的曲面建模的質量等一系列關鍵環(huán)節(jié)具有重要影響。目前主流的CAD軟件、逆向工程軟件均提供了基于云點數(shù)據(jù)的快速自動曲線重構功能，可以通過云點數(shù)據(jù)自動構建單一曲線，但這種方法并不能完全滿足車身逆向的需求。在很多具體的應用環(huán)境中，工程師仍然不得不采

2、用繁瑣的手工過程來完成孔位、輪廓的重建。其根本原因在于車身孔位是由多段不同形式曲線構成的復雜輪廓，構成輪廓的曲線段之間存在復雜的幾何約束與尺寸關聯(lián)，不同輪廓之間也存在多樣的分布規(guī)則。目前，就單一曲線進行逆向的方法，無法充分反映這種輪廓的內在關聯(lián)和輪廓之間的相互關系。
　　本文對上述問題進行探討，分析了目前車身輪廓、孔位逆向設計的一般方法，對自動曲線重建與手工逆向進行對比。對于自動曲線重構而言，通過單一曲線段的累加構成的孔位輪廓忽略

3、了輪廓的內在關聯(lián)，無法充分滿足車身及零部件逆向的要求;而進行手工重建的工程師則了解其內部規(guī)則和分布規(guī)律，有能力維持輪廓的合理性，但需要消耗大量時間進行反復調整，以便使輪廓與測量數(shù)據(jù)吻合。本文力圖追尋設計師的手工設計過程，通過將手工過程自動化，在保證輪廓精度、合理性的同時，提高設計效率。
　　本文以現(xiàn)有CAD平臺為基礎，提出將設計規(guī)則、輪廓的內在關聯(lián)及外在關系內嵌于參數(shù)化模型，在充分考慮輪廓區(qū)域云點數(shù)據(jù)分布特性的情況下，通過參數(shù)迭代

4、替換設計師的手工修改，使用優(yōu)化方法完成復雜輪廓的自動重建。以輪廓重建代替現(xiàn)有的曲線重建，以此保證構成輪廓的各曲線段之間的幾何關聯(lián)與參數(shù)關聯(lián)。
　　同時，車身輪廓曲線的復雜性、多樣性，使得在數(shù)學上難以為每一種情況都提供直接解法以完成基于云點的自動重建，而基于優(yōu)化方法的參數(shù)輪廓重構可以較好的回避這一問題，從而使得自動曲線、輪廓的重構模塊能夠涵蓋更大的應用范圍。
　　本文基于Siemens NX軟件平臺，利用UG/KF技術與UG/