面向制造的車鉤幾何反求方法研究.pdf

1、車鉤是實現(xiàn)車輛牽引連掛，傳遞車輛之間牽引力、制動力，緩和縱向沖擊力的一個重要裝置。目前，我國在牽引連接技術方面和世界先進水平存在較大的差距。為更快地消化吸收國外高速重載車鉤的關鍵技術，實現(xiàn)國產(chǎn)化設計，縮短與世界先進水平的差距，本課題在高速重載車鉤國產(chǎn)化研究過程中引入了反求工程技術，通過深入研究車鉤實物樣件的3D幾何模型重建關鍵技術，重建車鉤的設計模型。 面向制造的設計（DFM）是并行工程中最重要的研究內容之一。即產(chǎn)品設計與工藝設

2、計并行進行的一種設計方法。DFM是在設計階段盡早考慮與制造有關的約束（如：可制造性），全面評價產(chǎn)品設計和工藝設計，并提供改進的反饋信息，及時改進設計，保證產(chǎn)品設計，工藝設計和制造一次成功，以達到降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品質量，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的目的。傳統(tǒng)的反求工程技術路線側重對反求實物的三維模型重建，而對所設計的模型的可制造性考慮不夠，嚴重地話可能會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)預處理與模型重建三個主要

3、部分組成。數(shù)據(jù)獲取是通過特定的測量設備和測量方法獲取產(chǎn)品表面離散點的幾何坐標數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品的幾何形狀數(shù)字化。本文首先對當前數(shù)字化技術和數(shù)據(jù)預處理技術展開了系統(tǒng)地研究。結合對零件的特征分析，確定了車鉤零件表面數(shù)據(jù)采集選用ROMER2020型6軸坐標測量機用點位測量和掃描測量相結合的方法。數(shù)據(jù)預處理的工作主要包括數(shù)據(jù)格式的轉化、數(shù)據(jù)點集間的拼接、數(shù)據(jù)平滑、數(shù)據(jù)精簡和數(shù)據(jù)分塊等，是反求工程的一項重要的技術環(huán)節(jié)，它決定了后續(xù)CAD模型重建過程能否

4、方便、重建的模型能否滿足應用需求。模型重建的目的是尋找某種數(shù)學描述形式，在滿足給定精度的條件下、簡潔有效地描述一個給定物理模型的形狀，并在此基礎上對模型本身進行分析、計算、修改和繪制。 通過對上述關鍵技術的研究實現(xiàn)了面向制造的車車鉤鉤體零件的反求設計。本文重點研究了基于特征與約束的Pro/E模型重建方法，結合正向設計還原特征和約束。并在基于特征和約束的建模基礎之上，提出了一種結合imageware和Pro/E兩個造型軟件模型重建