【正文】 （2） 逆向工程測量系統(tǒng)根據(jù)測量時測量頭是否和零件接觸，可按其測量方式分兩大類。根據(jù)使用的測頭不同。接觸式應(yīng)用最為廣泛的是三坐標(biāo)測量機(jī)。 ②非接觸式測量：根據(jù)測量原理的不同，可分為三角形法、激光干涉法、激光衍射法、結(jié)構(gòu)光法、計算機(jī)視覺法、超聲波法和層析法、CT測量法、MRI測量法等。通常采用三坐標(biāo)測量機(jī)、激光三維掃描、結(jié)構(gòu)光測量等裝置來獲取樣件的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)。② 曲線處理過程：根據(jù)所要創(chuàng)建的曲線類型，曲線可以設(shè)計得與點(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)計修改。④ 誤差分析：被測物對機(jī)構(gòu)引起的綜合軌跡誤差、逆向工程設(shè)計所依據(jù)的數(shù)據(jù)值存在的測量誤差、設(shè)計中的被測物存在的加工誤差、設(shè)計)中的曲線擬合存在的擬合差等方面的綜合分析。具有強(qiáng)大的點(diǎn)云處理和NURBS曲面重構(gòu)功能。具有豐富的數(shù)據(jù)處理手段，可以根據(jù)測量數(shù)據(jù)快速構(gòu)造出多張連續(xù)的曲面模3:CopyCAD (英國DELCAM公司系列產(chǎn)品)，主要處理測量數(shù)據(jù)的曲面造型。4:RapidForm (韓國INUS公司開發(fā))逆向工程軟件，主要用于處理測量、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。以上介紹的是常見逆向工程軟件 均是國外的。⑸ 逆向工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域①模具設(shè)計制造方面：現(xiàn)代制造的大量模具都是由三維曲面構(gòu)成，常常需要通過多次反復(fù)修改原始的模具型面，已得到所需的模具。② 用于難于用基本幾何元素來表達(dá)與定義的復(fù)雜曲面：如流線型的產(chǎn)品、工藝品以及不規(guī)則的線條組成的構(gòu)件等，在精度、完整度等方面都很難以保證，利用逆向工程則可以加快設(shè)計速度并達(dá)到很好的精度。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)一個相同的零件④ 設(shè)計的零件要通過實驗驗證的：首先在實體模型的基礎(chǔ)上縮小比例經(jīng)過各種實驗性能測試，逐步修改實體模型。⑤快速檢驗零件制造精度：通過逆向工程三維掃描技術(shù)建立零件模型和設(shè)計者設(shè)計的CAD模型比較。找出設(shè)計的不足，使產(chǎn)品不斷完善。其中復(fù)雜曲面產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計的發(fā)展最為突出。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)動器材業(yè)、五金業(yè)等。這些逆向工程技術(shù)都大大的節(jié)省了產(chǎn)品開發(fā)的時間和成本。 在70年代 Dassaut Aviation 成為了第一個用戶，Dassault Aviation 是世界著名的航空航天企業(yè)，其產(chǎn)品以幻影2000和陣風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)最為著名。V4版本應(yīng)用于UNIX 平臺，V5版本應(yīng)用于UNIX和Windows 兩種平臺。 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。居世界CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、造船、機(jī)械制造、電子\電器、消費(fèi)品行業(yè)，它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計與制造領(lǐng)域，其特有的DMU電子樣機(jī)模塊功能及混合建模技術(shù)更是推動著企業(yè)競爭力和生產(chǎn)力的提高。包括:從大型的波音747飛機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)到化妝品的包裝盒，幾乎涵蓋了所有的制造業(yè)產(chǎn)品。CATIA 源于航空航天業(yè)，但其強(qiáng)大的功能以得到各行業(yè)的認(rèn)可，在歐洲汽車業(yè)，已成為事實上的標(biāo)準(zhǔn)。其用戶群體在世界制裝配，創(chuàng)造了業(yè)界的一個奇跡，從而也確定了CATIA 在CAD/CAE/CAM 行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位。CATIA逆向工程使用數(shù)字曲面編輯器 (Digitized Shape Editor, DSE)、創(chuàng)成式外形設(shè)計 (Generative Shape Design, GSD)、快速曲面重建 (Quick SurfaceReconstruction, QSR)、自由曲面造型(Freestyle Shear, FSS)等模塊來進(jìn)行逆向操作。對于分塊掃描的大型零件, DSE的分割拼接功能可以對點(diǎn)云文件依據(jù)對準(zhǔn)球(測量點(diǎn)云數(shù)據(jù)時人為設(shè)置的小圓點(diǎn), 作為后續(xù)工作兩部分點(diǎn)云對齊的基準(zhǔn))進(jìn)行拼接, 將各塊點(diǎn)云數(shù)據(jù)合并為一個整體的零件點(diǎn)云。QSR模塊可以將 DSE處理后得到的點(diǎn)云網(wǎng)格面特征交線進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g曲線, 使用曲面擬合命令, 以點(diǎn)云為參考、以空間曲線為基礎(chǔ)擬合得到高質(zhì)量曲面。GSD和FSS模塊是使用CATIA進(jìn)行三維曲面設(shè)計的主要工作平臺, 在平臺中可使用線架和表面特征快速建立從簡單到復(fù)雜的任意形狀曲面,這兩個模塊有大量創(chuàng)建和編輯曲面的設(shè)計工具。 同時對孔、筋、圓弧等細(xì) 節(jié)部分正向重建。簡單外形的零件一般采用DSE及QSR兩個模塊即可完成曲面的構(gòu)建。（1）研究目的隨著人們生活水平的提高，購買汽車的欲望也越來越大，對汽車的性能要求也越來越高。而作為汽車點(diǎn)睛之筆的儀表盤，也正經(jīng)歷著一場新的變革，如何快速的生產(chǎn)出極具動感而又性能穩(wěn)定的儀表盤對，成為了設(shè)計者們研究的課題。本論文旨在研究探索出一種規(guī)范的逆向設(shè)計儀表盤的流程，以CATIA為逆向軟件，并歸納出逆向設(shè)計儀表盤的方法技能。為下面即將進(jìn)行的汽車儀表盤的逆向設(shè)計做出材料信息的準(zhǔn)備。最后歸納整理出可行的逆向設(shè)計汽車儀表盤的方法技能。2 汽車儀表盤概述 汽車儀表盤簡介 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、準(zhǔn)確地提供汽車在行駛過程中的各種動態(tài)狀況，如行駛速度、里程、電系狀況、制動、壓力、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度、油量、方向指示等；同時，駕駛?cè)藛T可以通過汽車儀表不斷反饋的信息，對汽車進(jìn)行適時有效的控制，使汽車儀表成為駕駛?cè)藛T與汽車進(jìn)行信息交流和互動的界面。其中的一些符號還有提示作用增加汽車的安全性。（1）指示燈指示燈的含義安全氣囊指示燈顯示安全氣囊工作狀態(tài)的指示燈，接通電門后點(diǎn)亮，約3－4秒后熄滅，表示系統(tǒng)正常，不亮或常量表示系統(tǒng)存在故障。駐車指示燈—駐車制動手柄（即手剎）拉起時，此燈點(diǎn)亮。在有的車型上，剎車液不足時此燈會亮。接通電門后亮起，發(fā)動機(jī)啟動后熄滅。剎車盤指示燈顯示剎車盤片磨損情況的指示燈。機(jī)油指示燈顯示發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力的指示燈，本燈亮起時表示潤滑系統(tǒng)失去壓力，可能有滲漏，此時需立即停車關(guān)閉發(fā)動機(jī)進(jìn)行檢查。燃油指示燈提示燃油不足的指示燈，該燈亮起時，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。.轉(zhuǎn)向指示燈轉(zhuǎn)向燈亮?xí)r，相應(yīng)的轉(zhuǎn)向燈按一定頻率閃爍。遠(yuǎn)光指示燈顯示大燈是否處于遠(yuǎn)光狀態(tài)，通常的情況下該指示燈為熄滅狀態(tài)。安全帶指示燈顯示安全帶狀態(tài)的指示燈，按照車型不同，燈會亮起數(shù)秒進(jìn)行提示，或者直到系好安全帶才熄滅，有的車還會有聲音提示。當(dāng)打開內(nèi)循環(huán)按鈕，車輛關(guān)閉外循環(huán)時，該指示燈自動點(diǎn)亮。這些儀表反應(yīng)了車輛當(dāng)前行駛的狀態(tài)，直接與駕駛員進(jìn)行信息交流。工作原理：車速傳感器 → 發(fā)出方波信號 → D/A → 指示。（2）里程表。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。 里程表和輪胎的關(guān)系：n=1000I／(2πri) （） 其中 I主減速比 i邁速輪傳動比 r滾動輪半徑（3）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表 反應(yīng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的裝置。工作原理：轉(zhuǎn)速傳感器將齒圈的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化成正弦電壓信號 →ECU接收到正弦電壓信號，并將其轉(zhuǎn)化成規(guī)整的矩形波 →儀表接收到脈沖信號，驅(qū)動指針偏轉(zhuǎn)。行業(yè)規(guī)定，當(dāng)指示值為零時，油箱里面其實還有一部分油的，大概還能保證車輛行駛30到50公里的路程，如果還不加油，車輛才會因無油無法行駛。水溫表：反應(yīng)發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度。 設(shè)計時需要注意：①水溫表指示范圍；②水溫傳感器與發(fā)動機(jī)的配合。其中造型部分是基礎(chǔ)，一個造型的好壞直接影響到零件注塑性能及其有限元分析和數(shù)控加工部分。下面是汽車儀表盤的一般設(shè)計流程。在制作油泥模型時，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； ⑵、油泥模型的測量與數(shù)據(jù)處理 ①確定測量方案，利用照相測量法提取油泥模型表面數(shù)據(jù)，利用三坐標(biāo)測量機(jī)測取孔位數(shù)據(jù)等； ②對測量數(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； ⑶儀表板總成的總體定義與初步設(shè)計 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 ① ClassA 曲面的初步設(shè)計。在該階段不需要過多的考慮曲面質(zhì)量的好壞，重要的是將形成的三維數(shù)據(jù)用于對功能性檢查（與供暖、換氣、空調(diào)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，與方向機(jī)構(gòu)和安裝結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)， 與ABS 及電器裝置的協(xié)調(diào)等）、曲面分塊方案和可制造性的檢查、各種運(yùn)動部件的機(jī)構(gòu)和人機(jī)檢查等工作。為了順利地完成這部分工作，必須進(jìn) 行曲面合理的分塊、主體曲面（儀表板頂部曲面、前段曲面、儀表盒曲面、兩側(cè)曲面等）和關(guān)鍵圓角曲面 的創(chuàng)建等工作。 ② ClassA 曲面精細(xì)設(shè)計，對主體曲面進(jìn)行精細(xì)調(diào)整（曲面的修改、網(wǎng)格優(yōu)化、匹配處理等），使之符合ClassA 的技術(shù)要求，關(guān)鍵圓角符合曲率連續(xù)要求，并對細(xì)節(jié)曲面進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。但隨著曲面階數(shù)的增加，會給曲面的調(diào)整帶來許多困難和增加許多調(diào)整曲面的工作量。理由是6x6 階的曲面一般能對曲面進(jìn)行較好的擬合，可以滿足曲面擬合精度要求與周圍曲面的匹配精度（曲率連續(xù)）要求，而且也不會對曲面調(diào)整帶來許多困難與工作量；曲面精細(xì)調(diào)整時，有必要把曲面上所有的橫向、縱向控制網(wǎng)格線投影到平面上（汽車設(shè)計工程中常常以250、100mm 為間隔的等距平面），以生成高質(zhì)量的曲面；單個曲面精細(xì)調(diào)整后，還應(yīng)對相鄰曲面進(jìn)行匹配處理，以生成曲率連續(xù)的曲面組。 安放儀表組合設(shè)計 儀表組合是整車儀表板中非常重要的零部件，它向司機(jī)隨時提供關(guān)于汽車各方面的信息與數(shù)據(jù)，同時還起裝飾作用。根據(jù)所選用的儀表組合的外形與尺寸設(shè)計安裝儀表組合的內(nèi)孔形狀與尺寸，并確定其安裝和維護(hù)方式。一般低檔轎車或吉普車的儀表板本體