CATIAV5在汽车零件逆向开发中的应用

目前,汽车工业主要是通过设计数据,构造零、部件CAD模型和模具CAD模型,再通过数控加工制造模具,进而再进行零件生产的设计制造流程。但在我国引进、组装、再引进的汽车生产方式中,中方往往缺乏零、部件的CAD模型,使得国产化开发的进程受到极大制约。该现状促成逆向工程技术在我国汽车制造业中的发展。

逆向工程技术在汽车领域主要应用是:1)车身零件制造质量检测的应用；2)复杂型面的车身设计开发和制造；3)损坏或磨损零件模具、检具和夹具的还原。

一、逆向工程的软硬件条件

1、逆向工程的硬件条件

逆向工程的主要测量手段有两种:接触式测量和非接触式测量。采用光电法的非接触式测量方法的特点是测量过程中测头不接触被测表面,避免了接触式测量中测头或被测表面的损伤和测头半径的补偿测量速度快、自动化程度高,适用于各种软、硬材料的各种复杂曲面模型的三维高速测量。

本文采用COMET非接触光学扫描系统完成汽车零件表面的数据采集。

2、逆向工程的软件条件

CATIA软件在造型风格、车身等方面具有独特的长处,使用自动化的多表面曲率与切矢管理,可帮助用户快速进行风格造型和曲面造型。目前,CATIA发布了第5版本。

目前一些著名汽车制造商如Renault、Toyota、Kar2man、Volvo、Chrysler等已经100%的切换为CATIA设计,并且被各国的汽车零、部件供应商所认可。

CATIA事实上已成为汽车行业CAD软件标准。CATIA的数字化外形编辑器(DigitalShapeEditor,DSE)、快速曲面重建(QuickSurfaceReconstruction,QSR)以及创成式外形设计模块(GenerativeShapeDesign,GSD)是强大的逆向开发工具。它们能完成点云读入、输出、编辑以及曲面快速而便捷的重建。本文介绍以CATIAV5的DSE、QSR和GSD模块为零件逆向开发的软件基础。

二、CATIA在汽车零件逆向开发中的应用

下面结合某车型的油箱盖外板逆向开发,来说明CATIAV5逆向开发过程。

1、零件表面数字化

零件正确装夹以后,可用光学扫描仪对零件进行测量。测量内容可包括工件的分型(边界)线、轮廓线、面、结构等几何特征,以及用于重定位的定位基准。由此得到零件表面数字化的ASCII文件。