【正文】 圖 選取的點(diǎn)云 提取出點(diǎn)云后，點(diǎn)擊 Basic Surface Recognition 命令，彈出 Canonic Surfaces from Clouds 窗口（如圖 所示），選取點(diǎn)云，在點(diǎn)擊應(yīng)用，得到一個(gè)貼合點(diǎn)云的平面 ，根據(jù)模型需要改變曲面的大小的到所需曲面 （ 如圖 所示 ） 汽車儀表盤的逆向設(shè)計(jì) 26 圖 建立平面操作 圖 所需平面 然后點(diǎn)擊 Activate Areas 命令，彈出 Activate 窗口，選取 Activate all 激活原來的模型（如圖 所示），檢查是否貼點(diǎn)云，若不是很貼，重復(fù)上面的步驟，找到一個(gè)比較貼合的平面 ，完成這個(gè)大面的重建 。 圖 倒角命名 同 時(shí)倒角需要注意順序，一般遵循先倒豎線，在倒橫線。最終 得 到加厚的模型。 圖 曲面曲率分析 （ 2）曲面重合度分析，主要是檢查有無多余的重復(fù)的曲面，若有，則刪除修改如下圖。滿足總布置的要求，安裝硬點(diǎn)尺寸硬點(diǎn)符號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范。 由于本論文主要只是針對(duì)儀表盤的外觀形狀進(jìn)行的設(shè)計(jì)，而儀表盤還包括其它諸多內(nèi)容，如電氣布線，指示燈的選擇設(shè)計(jì)， 視覺的人機(jī)設(shè)計(jì)等。 由于時(shí)間的關(guān)系， 以及本人水平的限制， 此次設(shè)計(jì)的研究工作還有許多缺陷和不足 之處。 （ 3） 利用 CATIA 軟件 具體的逆向設(shè)計(jì)了一個(gè)汽車儀表盤，根據(jù)自己的探索研究總結(jié)出了規(guī)范逆向設(shè)計(jì)汽車儀表的設(shè)計(jì)流程。 汽車儀表盤的逆向設(shè)計(jì) 34 數(shù)模的確定 在通過 上述 檢查分析之后 ，就是確定數(shù)模階段了。 因此必要進(jìn)行脫模分析。在數(shù)模完成之后，接下來進(jìn)行的是對(duì)數(shù)模的審查。塑料件的厚度是影響其剛度強(qiáng)度以及加工工藝性的重要因素，合理的選取塑料 件的厚度，不僅方便加工更能節(jié)約成本同時(shí)還能保證塑料件良好的質(zhì)量。 點(diǎn)擊工具操作條上的帶參數(shù) 和 曲面保留 ，是其由原來的狀態(tài)（ 如圖 所示 ）變?yōu)楫?dāng)前的狀態(tài)（ 如圖 所示 ） 。 逆向件的原則一般是先逆向 確定 大面，然后在逆向 確定 各個(gè)小特征。點(diǎn)擊 三角化命令，彈出 Mesh Creation 操 作窗口 （如圖 所示） ，在該窗口中，選取點(diǎn)云，并點(diǎn)擊應(yīng)用，查看三角化的模型，看是否顯示的清楚明白 。 而 CATIA 軟件比較吃內(nèi)存，剛采出來的點(diǎn)云還不適合在 CATIA 軟件上面運(yùn)行。因此， 儀表盤的位置高度及顯示的顏色深度就必須滿足駕汽車儀表盤的逆向設(shè)計(jì) 19 駛員視角的要求，以免長時(shí)間的駕駛讓駕駛員產(chǎn)生視覺疲勞，影響汽車駕駛的安全性。近年來，車內(nèi)噪聲的高低已經(jīng)成為消費(fèi)者評(píng)價(jià)車輛整體質(zhì)量的重要的“可聽性”指標(biāo)；同時(shí)駕駛和乘坐過程中所受的到的震動(dòng)和沖擊也備受關(guān)注，它是舒適性的體現(xiàn)之一。 儀表板總成開發(fā)流程圖 以下是儀表 盤 開發(fā)流程圖： 圖 開發(fā)流程 項(xiàng)目啟動(dòng) 風(fēng)格造型設(shè)計(jì)計(jì) 造型效果圖 油泥模型 點(diǎn)云采集 數(shù)據(jù)模型 結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計(jì) 詳細(xì)零件設(shè)計(jì) 裝配設(shè)計(jì) 裝配設(shè)計(jì) CAE分析 審查校核 樣件試制 汽車儀表盤的逆向設(shè)計(jì) 18 汽車儀表盤的發(fā)展趨勢(shì) 汽車儀表盤早期設(shè)計(jì)僅從功能上著手，設(shè)計(jì)比較規(guī)則、簡(jiǎn)陋，很難做到造 型上的美觀。目前汽車儀表趨向于把各種功能儀表及報(bào)警燈設(shè)計(jì)成整體的一個(gè)組合儀表。一般低檔轎車或吉普車的儀表板本體采用整體注塑成型儀表板，材料選用 PP 復(fù)合材料、 ASG 及改性 PPO 材料。但隨著曲面階數(shù)的增加，會(huì)給曲面的調(diào)整帶來許多困難和增加許多調(diào)整曲面的工作量。在制作油泥模型時(shí)，應(yīng)考慮以下因素： ① 符合人機(jī)工程學(xué)的要求，保證其安全性、舒適性； ② 充分考慮到人的各種習(xí)慣，保證各種開關(guān)、按鈕等控制件的操作方便性； ③ 布置在儀表板總成上的各種儀表具有良好的視野性； ④ 造型美觀大 方、有特色，但必須與整車風(fēng)格協(xié)調(diào)一致； ⑤ 結(jié)構(gòu)優(yōu)化，便于加工制造與維修； ⑥ 儀表設(shè)備功能齊全、先進(jìn)與完善； ⑦ 借鑒相關(guān)車型儀表板造型的成功經(jīng)驗(yàn)； ⑵ 、油泥模型的測(cè)量與數(shù)據(jù)處理 ① 確定測(cè)量方案，利用照相測(cè)量法提取油泥模型表面數(shù)據(jù)，利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)取孔位數(shù)據(jù)等； ② 對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯處理，生成 CAD 系統(tǒng)能夠接受的數(shù)據(jù)格式（如 ASC、 STL 等）； ③ 把測(cè)量數(shù)據(jù)輸入 CAD 系統(tǒng)，進(jìn)行點(diǎn)云編輯處理（點(diǎn)云數(shù)據(jù)過濾、點(diǎn)云數(shù)據(jù)的色彩渲染、點(diǎn)云數(shù)據(jù)的剖切），以獲得建模所需的最佳數(shù)據(jù)； ④ 把處理好的數(shù)據(jù) 匹配到車身整車坐標(biāo)系中，以便與周圍的汽車零部件的數(shù)模進(jìn)行整體匹配處理； 汽車儀表盤的逆向設(shè)計(jì) 15 ⑶ 儀表板總成的總體定義與初步設(shè)計(jì) ① 初步檢查和校核儀表板總成的功能完善性、可制造性與維修性，各功能零部件的分塊方法；初步確定儀表板總成的結(jié)構(gòu)形式、制造材料、加工制造工藝、拔模方向等關(guān)鍵參數(shù)； ② 定義儀表板總成及部件的安裝方式和安裝順序； ③ 初步定義各部件之間的安裝位置和安裝截面圖（ Master Section）； ④ 初步定義儀表 盤 總成的各位置的間隙； ⑷ 儀表盤 風(fēng)格曲面設(shè)計(jì) ① ClassA 曲面的初步設(shè)計(jì)。 汽車儀表盤的逆向設(shè)計(jì) 14 水溫表： 反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度。 汽車儀表不但能指示車速值，還能夠顯示行駛的里程數(shù)，里程表就起到此功能。當(dāng)打開內(nèi)循環(huán)按鈕，車輛關(guān)閉外循環(huán)時(shí)，該指示燈自動(dòng)點(diǎn)亮 。 燃油指示燈 提示燃油不足的指示燈，該燈亮起時(shí)，表示燃油即將耗盡，一般從該燈亮起到燃油耗盡之前，車輛還能行駛 約 50公里左右。在有的車型上，剎車液不足時(shí)此燈會(huì)亮 。 汽車儀表盤的逆向設(shè)計(jì) 10 2 汽車 儀表盤 概述 汽車儀表盤 簡(jiǎn)介 汽車儀表盤 定義 圖 儀表盤 汽車儀表盤是汽車內(nèi)飾件的重要組成部分，是各種 儀表、信號(hào)及操作開關(guān)集合處 ，是汽車 的操縱控制與 顯示的集中部位 ， 能集中、直觀、即時(shí)、準(zhǔn)確地提供汽車在行駛過程中的各種動(dòng)態(tài)狀況，如行駛速度、里程、電系狀況、制動(dòng)、壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度、油量、方向指示等；同時(shí)，駕駛?cè)藛T可以通過汽車儀表不斷反 饋的信息，對(duì)汽車進(jìn)行適時(shí)有效的控制，使汽車儀表成為駕駛?cè)藛T與汽車進(jìn)行信息交流和互動(dòng)的界面。 而作為汽車點(diǎn)睛之筆的儀表盤， 也正經(jīng)歷著一場(chǎng)新的變革，如何快速的生產(chǎn)出極具動(dòng)感而又性能穩(wěn)定汽車儀表盤的逆向設(shè)計(jì) 9 的儀表盤 對(duì) ，成為了設(shè)計(jì)者們研究的課題。 GSD 和 FSS 模塊是使用 CATIA 進(jìn)行三維曲面設(shè)計(jì)的主要工作平臺(tái) , 在平臺(tái)中可使用線架和表面特征快速建立從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的任意形狀曲面 ,這兩個(gè)模塊有大量創(chuàng)建和編輯曲面的設(shè)計(jì)工具。其用戶群體在世界制裝配，創(chuàng)造了業(yè)界的一個(gè)奇跡，從而也確定了 CATIA 在 CAD/CAE/CAM 行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位。 其銷售利潤從最開始的一百萬美圓增長到現(xiàn)在的近二十億美元。涵蓋的產(chǎn)業(yè)有：汽車摩托業(yè)、電子通訊業(yè)、玩具業(yè)、模具業(yè)、家電業(yè)、運(yùn)動(dòng)器材業(yè)、五金業(yè)等。并以此為依據(jù)利用 CAM軟件生成數(shù)控 NC 代碼，復(fù)制生產(chǎn)一個(gè)相同的零件 ④ 設(shè)計(jì)的零件要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的：首先在實(shí)體模型的基礎(chǔ)上縮小比例經(jīng)過各種實(shí)驗(yàn)性能測(cè)試，逐步修改實(shí)體模型。 4:RapidForm (韓國 INUS 公司開發(fā) )逆向工程軟件，主要用于處理測(cè)量、掃描數(shù)據(jù)的曲面建模以及基于 CT 數(shù)據(jù)的醫(yī)療圖像建模。② 曲線處理過程：根據(jù)所要?jiǎng)?chuàng)建的曲線類型，曲線可以設(shè)計(jì)得與點(diǎn)的片段相同，讓曲線更光滑；也可由已存在的點(diǎn)創(chuàng)建出曲面；檢查和修改曲線，檢查曲線與點(diǎn)或其它曲線的精確度、平滑度與連續(xù)的相關(guān)性在進(jìn)行設(shè)計(jì)修改。根據(jù)使用的測(cè)頭不同。 逆向工程的發(fā)展概述 （ 1） 逆向工程技術(shù)定義 逆向工程也稱反求法、反求工程。擠出機(jī)的輔助設(shè)備有物料的前處理設(shè)備 (如物料輸送與干燥 )、擠出物處理設(shè)備 (定型、冷卻、牽引、切料或輥卷 )和生產(chǎn)條件控制設(shè)備等三大類。擠出成型也稱擠壓模塑或擠塑，它是在擠出機(jī)中通過加熱、加壓而使物料以流動(dòng)狀態(tài)連續(xù)通過口模成型的方法。常用的樹脂絕大多數(shù)是熱固性的，如酚醛、環(huán)氧、氨基、不飽和聚酯、有機(jī)硅等樹脂。傳遞模塑按設(shè)備不同有工種形式：① 活板式； ② 罐式； ③ 柱塞式。 層壓成型常用的增強(qiáng)材料有棉布、 玻璃 布、紙張、石棉布等，樹脂有酚醛、環(huán)氧、不飽和聚酯以及某些熱塑性樹脂。壓縮模塑用的主要設(shè)備是壓機(jī)和塑模。 (15) 塑膠產(chǎn)品的表面處理方法：常用的有噴油、絲印、燙金、印刷、電鍍、雕刻、蝕紋、拋光、加顏色等。 (12) 塑膠產(chǎn)品的裝配形式： ① 超聲線接合裝配法，其特點(diǎn)是模具上容易做到，但裝配工序中需專門的超聲機(jī)器，成本增大 ，且不能拆卸。當(dāng)塑膠產(chǎn)品設(shè)計(jì)有嵌件時(shí)，要考慮嵌件在模具內(nèi)必須能完全、準(zhǔn)確、可靠的定位，還要考慮嵌件必須與成型部分連接牢固，當(dāng)包膠太薄時(shí)則不容易牢固。與模具開模方向平行的孔在模具上通常汽車儀表盤的逆向設(shè)計(jì) 2 上是用型心（可鑲、可延伸留）或碰穿、插穿成型，與模具開模方向不平行的孔通常要做行位或斜頂，在不影響產(chǎn)品使用和裝配的前提下，產(chǎn)品側(cè)壁的孔在可能的情況下也應(yīng)盡量做成能用碰穿、插穿成型的孔。 （ 3） 脫模斜度：塑料產(chǎn)品都要做脫模斜度，但高度較淺的（如一塊平板）和有特殊要求的除外（但當(dāng)側(cè)壁 較大而又沒出模斜度時(shí)需做行位）。 reverse design。 同時(shí) CAD/CAE/CAM 技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，以及塑料模具工藝技術(shù)的改進(jìn)，新材料的應(yīng)用，這些都對(duì) 汽車儀表盤的設(shè)計(jì)提出了新的要求。 而其中的逆向設(shè)計(jì)，因能縮短設(shè)計(jì)周期降低設(shè)計(jì)成本，在汽車儀表盤的設(shè)計(jì)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 CATIA 汽車儀表盤的逆向設(shè)計(jì) III 目 錄 摘 要 ..................................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................................... II 1緒論 .................................................................................................................................... 1 塑料件成型工藝 ..................................................................................................... 1 塑料件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................... 1 塑料件成型方法 .......................................................................................... 3 逆向工程的發(fā)展概述 ............................................................................................. 5 逆向設(shè)計(jì)軟件 CATIA ......................................................................................... 7 CATIA 軟件的簡(jiǎn)介 .................................................................................. 7 CATIA 的逆向設(shè)計(jì)模塊 .......................................................................... 8 本論文研究目的和工作內(nèi)容 ................................................................................. 8 2 汽車儀表盤概述 ............................................................................................................. 10 汽車儀