近些年來我國汽車保有量的迅速增加帶動了汽車零部件產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,同時隨著材料科學的多樣化發(fā)展以及個性化時代的來臨,使得傳統(tǒng)的制作工藝已無法滿足客戶的特定需求。將逆向工程技術和快速成型技術應用于汽車零部件的生產(chǎn)和研發(fā)之中,可達到縮短研發(fā)周期、提高生產(chǎn)效率的目的,還可以降低成本、簡化制作工藝,生產(chǎn)出精度更高的汽車零部件,為汽車行業(yè)的發(fā)展和進步貢獻力量。本課題主要研究某型號汽車的四缸發(fā)動機進氣歧管,應用逆向工程和快速成型技術,對進氣歧管的逆向設計和快速成型過程進行深入的分析和研究,以求尋找一種快速、高效且滿足精度要求的進氣歧管設計和制造方法。通過對點云數(shù)據(jù)的獲取方法和進氣歧管的外形結構進行深入的分析和研究,采用手持式激光掃描儀對進氣歧管鑄件進行掃描并獲取點云數(shù)據(jù);對比分析不同點云數(shù)據(jù)的特征,詳細介紹點云數(shù)據(jù)預處理相關技術的理論知識和方法,結合進氣歧管的結構特征和數(shù)據(jù)精簡、噪音點去除等技術的理論知識,借助Geomagic Wrap軟件完成數(shù)據(jù)的預處理工作;再使用Geomagic Design X軟件對處理過的數(shù)據(jù)進行逆向重構;借助Geomagic Control軟件以原始點云數(shù)據(jù)模型為參考從二... 

【文章來源】：河南農(nóng)業(yè)大學河南省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１進氣歧管鑄件制作工藝流程圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｉｎｔａｋｅ?ｍａｎｉｆｏｌｄ?ｃａｓｔｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ??

端有一個柔性探頭，這個探頭和工件表面不同位置接觸會受到不同的力，然后將力的大小通過位??移的方式顯示出來，再確定位移的方向和大小，這個點的空間坐標就能夠確定，無數(shù)個點的位置??就形成了模型的完整空間數(shù)據(jù)［３１１。機械式三坐標測量機的結構如圖１．３所示，除了三個相互垂直??的測量軸之外，還包括對應的系統(tǒng)以及外置的計算機和測量探頭等。這種設備發(fā)展最早、最成熟，??精度高、重復性好，主要包括觸發(fā)式和連續(xù)式數(shù)據(jù)采集兩種方式［３２］。??觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集需要接觸工件表面，通過探針尖發(fā)生的微小變形控制開關記錄對應點的空間??坐標，然后移動探針尖，接觸被測表面不同位置，最終組成模型的全部空間數(shù)據(jù)。需要注意的是??探針和開關的位置離的很近，為了避免探針損壞，換點測量時必須注意方向和力度，以免影響數(shù)??據(jù)采集的速度和質(zhì)量［３３］。??連續(xù)式掃描同樣是使用探針，但是通過由彈簧位移量轉化而成電容或電感的變化來確定點的??三維空間坐標。探針移動，彈簧的伸縮量就會發(fā)生變化，進而引起不同位置坐標電壓和電流信息??的變化，因此可以實現(xiàn)連續(xù)采集，速度比觸發(fā)式采集要快的多。除此之外，相比于觸發(fā)式掃描這??種方式可以采用直徑更小的探針，探針越小，接觸面積越小，同等面積的區(qū)域可采集的點的數(shù)量??就越多，所以精度就更高。??接觸式測量儀由于發(fā)展時間長，技術更成熟，使用穩(wěn)定、可靠；直接接觸的方式可以更好的??顯示工件的表面特性和外觀形狀；測量過程中需要固定工件，對于面、圓、圓柱、圓錐等基本形??狀的識別更加精準。缺點是對于不同的工件要求各式各樣的夾具從而導致成本增加；探頭隨著使??用次數(shù)的增多會不可避免的形成磨損，需要定期校正或更換；速度慢且操作困難，難以保證數(shù)據(jù)?

Ｆｏｒｍ。??這些軟件發(fā)明于不同的國家和時期，雖然在處理點云數(shù)據(jù)的方法和技術有些差異，但處理過??程大同小異，都遵循“從點到線、從線到面”的基本流程，而且處理后的三維模型數(shù)據(jù)也都有標準??的格式，以ｌｇｅｓ、ｄｘｆ和ｓｔｌ為主，然后再導入正向設計軟件中進行直接設計或者進行仿真力學等??各種分析。??根據(jù)現(xiàn)有的條件和軟件各自的優(yōu)劣性，我們最終選用Ｇｅｏｍａｇｉｃ?Ｗｒａｐ和Ｇｅｏｍａｇｉｃ?Ｄｅｓｉｇｎ?Ｘ相??結合的方式對汽車發(fā)動機進氣歧管進行數(shù)據(jù)的獲娶處理和逆向設計。我們需要對相關的技術做??深入的理論分析，以便于后續(xù)工作的順利進行。??１．４．３點云數(shù)據(jù)的分類??根據(jù)點云分布特征的不同，可以分為四種［４＜）］：??（１）散亂點云??這種點云數(shù)據(jù)的分布沒有規(guī)律性，呈隨機、散亂的狀態(tài)，一般造成這種結果是利用三坐標測??量儀進行隨機測量或者多次激光測量數(shù)據(jù)疊加而成的，如圖１．４所示。??（２）網(wǎng)格化點云??這種點云數(shù)據(jù)分布均勻且像網(wǎng)格一樣一一對應，這樣的數(shù)據(jù)特征通常是網(wǎng)格化插值處理過的，??如圖１．５所示。??（３）掃面線點云??這種點云數(shù)據(jù)的特征是由一組組的掃描線構成的，一般是利用結構光掃描儀測量所得的，如??圖１．６所示。??（４）三角化點云??這種點云數(shù)據(jù)的點都是某些三角形的頂點，通常是對掃描得到的數(shù)據(jù)進行三角化處理所得到??的，如圖１．７所示。??＿國??圖１．４散亂點云數(shù)據(jù)?圖１．５網(wǎng)格化點云數(shù)據(jù)??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ?ｐｏｉｎｔ?ｃｌｏｕｄ?ｄａｔａ?Ｆｉｇ．?１．５?Ｍｅｓｈｉｎｇ?ｐｏｉｎｔ?ｃｌｏｕｄ?ｄａｔａ??８??

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3379204