汽車(chē)輪轂盤(pán)的反求造型研究開(kāi)題報(bào)告.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題目汽車(chē)輪轂盤(pán)的反求造型研究專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師填表日期2011年4月9日說(shuō)明開(kāi)題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫(xiě)內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個(gè)專業(yè)填寫(xiě)內(nèi)容應(yīng)保持一致。一、課題的背景及意義反求工程包含有實(shí)物反求、軟件反求和影像反求三個(gè)方面【2】。反求工程也稱為反求工程、反向工程，是對(duì)已有的零件或?qū)嵨镌?，利?D數(shù)字化設(shè)備準(zhǔn)確、快速的測(cè)量出實(shí)物表面的三維坐標(biāo)點(diǎn)，并根據(jù)這些坐標(biāo)點(diǎn)通過(guò)三維幾何建模方法重建實(shí)物的CAD模型的過(guò)程。實(shí)物原型經(jīng)反求工程技術(shù)建立CAD模型之后，可進(jìn)一步利用CADCAE，CAM以及CIMS等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行處理，復(fù)制出實(shí)物的樣品模型。圖ll所示為反求工程技術(shù)與快速成型制造技術(shù)(RapidPrototypingManufacturing)相結(jié)合的工作流程圖。圖11反求工程流程圖反求工程是當(dāng)前用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和仿真加工制造的一種理想的并行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的最先進(jìn)的手段，是制造業(yè)中消化吸收先進(jìn)技術(shù)、縮短產(chǎn)品再設(shè)計(jì)與制造周期的重要支撐技術(shù)，是集三維內(nèi)外輪廓測(cè)量、激光技術(shù)、粉末冶金及快速模具制造等技術(shù)為一體的高新技術(shù)，是快速原型、快速模具制造的核心技術(shù)之一【3】。隨著新的反求工程原理和技術(shù)的不斷引入，反求工程已經(jīng)成為聯(lián)系新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中各種先進(jìn)技術(shù)的紐帶，在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中居于核心地位，被廣泛地應(yīng)用于摩托車(chē)、飛機(jī)、汽車(chē)、家用電器、模具等產(chǎn)品的改型與創(chuàng)新設(shè)計(jì)，成為消化、吸收先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要技術(shù)手段。具體來(lái)說(shuō)，反求工程技術(shù)的應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面【4,5】：在諸如飛機(jī)、汽車(chē)、摩托車(chē)、家用電器等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，產(chǎn)品的空氣動(dòng)力學(xué)性能和美學(xué)設(shè)計(jì)顯得特別重要。新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可以應(yīng)用反求工程對(duì)現(xiàn)存產(chǎn)品進(jìn)行CAD建模、CAE分析，進(jìn)而對(duì)CAD模型修改，在電腦中進(jìn)行全方位的動(dòng)態(tài)觀察，三維有限元分析，三維動(dòng)態(tài)仿真，基本合格后，在進(jìn)行三維立體打印、樹(shù)脂快速激光成型或CAM技術(shù)進(jìn)行實(shí)物的數(shù)控加工，再得到遠(yuǎn)程真實(shí)的三維立體打印模型、快速激光模型或數(shù)控加工的真實(shí)產(chǎn)品后，再進(jìn)行美學(xué)及力學(xué)的最后評(píng)審及實(shí)驗(yàn)試證,完全能達(dá)到對(duì)同類產(chǎn)品的引進(jìn)、消化、吸收與創(chuàng)新。由于工藝、美觀、使用效果等方面的原因，人們經(jīng)常要對(duì)已有的構(gòu)件做局部修改。在原始設(shè)計(jì)沒(méi)有三維CAD模型的情況下，若能將實(shí)物零件通過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)量與處理產(chǎn)生與實(shí)際相符的CAD模型，對(duì)CAD模型進(jìn)行修改以后在進(jìn)行加工，將顯著提高生產(chǎn)效率。因此，反求工程在改型設(shè)計(jì)方面可以發(fā)揮正向設(shè)計(jì)不可替代的作用。在缺乏二維設(shè)計(jì)圖紙或原始設(shè)計(jì)參數(shù)情況下，需要將實(shí)物零件轉(zhuǎn)化計(jì)算機(jī)表達(dá)的CAD模型，以便于充分利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助分析（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）等先進(jìn)技術(shù)，并進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。某些大型設(shè)備，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)組等，經(jīng)常因?yàn)槟骋涣慵膿p壞而導(dǎo)致整機(jī)停止運(yùn)行，通過(guò)反求工程技術(shù)，可以快速生產(chǎn)這些零部件的替代零件，從而提高設(shè)備的利用率并延長(zhǎng)使用壽命。一些特殊領(lǐng)域，如藝術(shù)品、考古文物的復(fù)制，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中人體骨骼、關(guān)節(jié)等的復(fù)制、假肢制造，特種服裝、頭盔的制造時(shí)需要首先簡(jiǎn)歷人體的幾何模型出發(fā)得到CAD模型。借助于工業(yè)CT技術(shù)，反求工程不僅可以產(chǎn)生物體的外形而且可以快速發(fā)現(xiàn)、定位物體的內(nèi)部缺陷，從而成為工業(yè)產(chǎn)品無(wú)損探傷的重要手段。反求造型的過(guò)程包括以下幾部分：產(chǎn)品定位設(shè)計(jì)規(guī)劃：開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，必須要首先進(jìn)行產(chǎn)品的定位。產(chǎn)品定位是基于充分、徹底的市場(chǎng)調(diào)研以得到的設(shè)計(jì)要求和其他方面比如廠方的一些要求，基于對(duì)已有產(chǎn)品、設(shè)計(jì)方案和同類產(chǎn)品的評(píng)價(jià)分析，從而得到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)定位。因此在這一階段要進(jìn)行大量的調(diào)研工作和資料收集，進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)，進(jìn)行設(shè)計(jì)目標(biāo)的確定和設(shè)計(jì)規(guī)劃的制定。概念設(shè)計(jì)階段：在明確了設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)目標(biāo)之后，就可以進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)，可利用諸如頭腦風(fēng)暴法、反求發(fā)明法、缺點(diǎn)列舉法進(jìn)行方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)采樣：數(shù)據(jù)采樣是反求工程的最基本的、必不可少的步驟，它從已有的實(shí)物獲取產(chǎn)品數(shù)據(jù)。若已有產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三維數(shù)據(jù)，可直接采集。但通常是只有前代產(chǎn)品，這時(shí)可采用三維激光掃描儀，三維數(shù)字化儀，物體多角度照片等數(shù)字化方法來(lái)快速、準(zhǔn)確地獲取數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析及CAD