近些年來(lái)我國(guó)汽車保有量的迅速增加帶動(dòng)了汽車零部件產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,同時(shí)隨著材料科學(xué)的多樣化發(fā)展以及個(gè)性化時(shí)代的來(lái)臨,使得傳統(tǒng)的制作工藝已無(wú)法滿足客戶的特定需求。將逆向工程技術(shù)和快速成型技術(shù)應(yīng)用于汽車零部件的生產(chǎn)和研發(fā)之中,可達(dá)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(jiǎn)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(jìn)步貢獻(xiàn)力量。本課題主要研究某型號(hào)汽車的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管,應(yīng)用逆向工程和快速成型技術(shù),對(duì)進(jìn)氣歧管的逆向設(shè)計(jì)和快速成型過(guò)程進(jìn)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(jìn)氣歧管設(shè)計(jì)和制造方法。通過(guò)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取方法和進(jìn)氣歧管的外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的分析和研究,采用手持式激光掃描儀對(duì)進(jìn)氣歧管鑄件進(jìn)行掃描并獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù);對(duì)比分析不同點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特征,詳細(xì)介紹點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理相關(guān)技術(shù)的理論知識(shí)和方法,結(jié)合進(jìn)氣歧管的結(jié)構(gòu)特征和數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)、噪音點(diǎn)去除等技術(shù)的理論知識(shí),借助Geomagic Wrap軟件完成數(shù)據(jù)的預(yù)處理工作;再使用Geomagic Design X軟件對(duì)處理過(guò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆向重構(gòu);借助Geomagic Control軟件以原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型為參考從二... 

【文章來(lái)源】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１進(jìn)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(gè)柔性探頭，這個(gè)探頭和工件表面不同位置接觸會(huì)受到不同的力，然后將力的大小通過(guò)位??移的方式顯示出來(lái)，再確定位移的方向和大小，這個(gè)點(diǎn)的空間坐標(biāo)就能夠確定，無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)的位置??就形成了模型的完整空間數(shù)據(jù)［３１１。機(jī)械式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖１．３所示，除了三個(gè)相互垂直??的測(cè)量軸之外，還包括對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)以及外置的計(jì)算機(jī)和測(cè)量探頭等。這種設(shè)備發(fā)展最早、最成熟，??精度高、重復(fù)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(guò)探針尖發(fā)生的微小變形控制開(kāi)關(guān)記錄對(duì)應(yīng)點(diǎn)的空間??坐標(biāo)，然后移動(dòng)探針尖，接觸被測(cè)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(kāi)關(guān)的位置離的很近，為了避免探針損壞，換點(diǎn)測(cè)量時(shí)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(guò)由彈簧位移量轉(zhuǎn)化而成電容或電感的變化來(lái)確定點(diǎn)的??三維空間坐標(biāo)。探針移動(dòng)，彈簧的伸縮量就會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而引起不同位置坐標(biāo)電壓和電流信息??的變化，因此可以實(shí)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(diǎn)的數(shù)量??就越多，所以精度就更高。??接觸式測(cè)量?jī)x由于發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)，技術(shù)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(cè)量過(guò)程中需要固定工件，對(duì)于面、圓、圓柱、圓錐等基本形??狀的識(shí)別更加精準(zhǔn)。缺點(diǎn)是對(duì)于不同的工件要求各式各樣的夾具從而導(dǎo)致成本增加；探頭隨著使??用次數(shù)的增多會(huì)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(guó)家和時(shí)期，雖然在處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)的方法和技術(shù)有些差異，但處理過(guò)??程大同小異，都遵循“從點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)??的格式，以ｌｇｅｓ、ｄｘｆ和ｓｔｌ為主，然后再導(dǎo)入正向設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行直接設(shè)計(jì)或者進(jìn)行仿真力學(xué)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(jié)合的方式對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲娶處理和逆向設(shè)計(jì)。我們需要對(duì)相關(guān)的技術(shù)做??深入的理論分析，以便于后續(xù)工作的順利進(jìn)行。??１．４．３點(diǎn)云數(shù)據(jù)的分類??根據(jù)點(diǎn)云分布特征的不同，可以分為四種［４＜）］：??（１）散亂點(diǎn)云??這種點(diǎn)云數(shù)據(jù)的分布沒(méi)有規(guī)律性，呈隨機(jī)、散亂的狀態(tài)，一般造成這種結(jié)果是利用三坐標(biāo)測(cè)??量?jī)x進(jìn)行隨機(jī)測(cè)量或者多次激光測(cè)量數(shù)據(jù)疊加而成的，如圖１．４所示。??（２）網(wǎng)格化點(diǎn)云??這種點(diǎn)云數(shù)據(jù)分布均勻且像網(wǎng)格一樣一一對(duì)應(yīng)，這樣的數(shù)據(jù)特征通常是網(wǎng)格化插值處理過(guò)的，??如圖１．５所示。??（３）掃面線點(diǎn)云??這種點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特征是由一組組的掃描線構(gòu)成的，一般是利用結(jié)構(gòu)光掃描儀測(cè)量所得的，如??圖１．６所示。??（４）三角化點(diǎn)云??這種點(diǎn)云數(shù)據(jù)的點(diǎn)都是某些三角形的頂點(diǎn)，通常是對(duì)掃描得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行三角化處理所得到??的，如圖１．７所示。??＿國(guó)??圖１．４散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)?圖１．５網(wǎng)格化點(diǎn)云數(shù)據(jù)??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ?ｐｏｉｎｔ?ｃｌｏｕｄ?ｄａｔａ?Ｆｉｇ．?１．５?Ｍｅｓｈｉｎｇ?ｐｏｉｎｔ?ｃｌｏｕｄ?ｄａｔａ??８??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3379204