面向制造的車鉤幾何反求方法研究.pdf

1、車鉤是實(shí)現(xiàn)車輛牽引連掛，傳遞車輛之間牽引力、制動(dòng)力，緩和縱向沖擊力的一個(gè)重要裝置。目前，我國(guó)在牽引連接技術(shù)方面和世界先進(jìn)水平存在較大的差距。為更快地消化吸收國(guó)外高速重載車鉤的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)，縮短與世界先進(jìn)水平的差距，本課題在高速重載車鉤國(guó)產(chǎn)化研究過(guò)程中引入了反求工程技術(shù)，通過(guò)深入研究車鉤實(shí)物樣件的3D幾何模型重建關(guān)鍵技術(shù)，重建車鉤的設(shè)計(jì)模型。 面向制造的設(shè)計(jì)（DFM）是并行工程中最重要的研究?jī)?nèi)容之一。即產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)

2、計(jì)并行進(jìn)行的一種設(shè)計(jì)方法。DFM是在設(shè)計(jì)階段盡早考慮與制造有關(guān)的約束（如：可制造性），全面評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，并提供改進(jìn)的反饋信息，及時(shí)改進(jìn)設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)和制造一次成功，以達(dá)到降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的目的。傳統(tǒng)的反求工程技術(shù)路線側(cè)重對(duì)反求實(shí)物的三維模型重建，而對(duì)所設(shè)計(jì)的模型的可制造性考慮不夠，嚴(yán)重地話可能會(huì)使反求模型難以制造，失去反求意義。 反求工程由數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)預(yù)處理與模型重建三個(gè)主要

3、部分組成。數(shù)據(jù)獲取是通過(guò)特定的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法獲取產(chǎn)品表面離散點(diǎn)的幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品的幾何形狀數(shù)字化。本文首先對(duì)當(dāng)前數(shù)字化技術(shù)和數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)展開(kāi)了系統(tǒng)地研究。結(jié)合對(duì)零件的特征分析，確定了車鉤零件表面數(shù)據(jù)采集選用ROMER2020型6軸坐標(biāo)測(cè)量機(jī)用點(diǎn)位測(cè)量和掃描測(cè)量相結(jié)合的方法。數(shù)據(jù)預(yù)處理的工作主要包括數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)點(diǎn)集間的拼接、數(shù)據(jù)平滑、數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)和數(shù)據(jù)分塊等，是反求工程的一項(xiàng)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，它決定了后續(xù)CAD模型重建過(guò)程能否

4、方便、重建的模型能否滿足應(yīng)用需求。模型重建的目的是尋找某種數(shù)學(xué)描述形式，在滿足給定精度的條件下、簡(jiǎn)潔有效地描述一個(gè)給定物理模型的形狀，并在此基礎(chǔ)上對(duì)模型本身進(jìn)行分析、計(jì)算、修改和繪制。 通過(guò)對(duì)上述關(guān)鍵技術(shù)的研究實(shí)現(xiàn)了面向制造的車車鉤鉤體零件的反求設(shè)計(jì)。本文重點(diǎn)研究了基于特征與約束的Pro/E模型重建方法，結(jié)合正向設(shè)計(jì)還原特征和約束。并在基于特征和約束的建?；A(chǔ)之上，提出了一種結(jié)合imageware和Pro/E兩個(gè)造型軟件模型重建