逆向工程技术及其在汽车研发中的应用

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摘要 逆向工程技术在汽车研发中的运用能够实现汽车研发工作的突破和创新，利用逆向工程中的样车数据收集，以及运用相关数学理论，实现对空间模型的建立，汽车外表面的曲面光顺，以及汽车逆向工程中点数据处理技术、曲线曲面重建技术，汽车逆向工程技术在汽车研发中的运用为我国汽车行业的研发和发展带来了新的发展机遇。

关键词 逆向工程；汽车研发；工作流程；开发技术

中图分类号U46 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）77-0159-02

1 概述

当前我国的汽车研发技术，仍然明显落后于很多发达国家的水平，如何利用先进的科学技术来提升我国汽车研发的实力，是目前普遍研究课题，也是汽车工程的重点。本文主要探讨关于逆向工程技术对我国汽车研发工作的影响。

2 逆向工程技术的原理与基本理论

2.1 汽车逆向工程开发的原理

2.1.1 汽车逆向工程开发流程

汽车逆向工程开发流程图如下：

在汽车逆向工程开发工作中，采用对参考样车进行创新改革是目前流行的一个方法。选择的参考样车一般是汽车公司的最新产品，在参考样车基本架构保持不变的基础上，对样车进行创新和改进，在样车的基础上，研发出新的汽车。样车改装工作与全新汽车的整体研发工作相比，投入的人力和资源都明显较少，担的风险也小的多。因此，这种模式具有明显的优势，不仅可以继承和发挥参考样车的优势，还可以在这基础上实现技术创新。实践证明，在汽车逆向工程开发中，采用改进参考样车的方式能够很好地满足需求。

2.1.2 汽车逆向工程中的技术指导

汽车逆向工程中有两个主要的技术指导：一方面是数字化扫描测量技术，就是对实物模型表面结构数据的获取技术，另一方面表现在对汽车表面的光顺处理技术以及零部件的曲面重建技术。

2.2 汽车逆向工程中的测量技术

近年来，非接触式三维坐标测量方法的应用越来越广泛和全面，这种测量方式是利用物理原理，通过物质与物体表面发生一些物理现象，来对汽车表面的数据信息进行测量，以及对三维信息进行相关数据的收集等。这种测量方式中，比较普遍的是利用一些物理理论，物理光学原理等发展起来的现代三维空间状态测量方法，如激光干涉，光的衍射法等等，由于这种测量技术在测量过程能够采用非接触测量这种方式，不仅迅速快，运用起来也很方便。因此，这项技术方法越来越受到人们的关注。

2.3 汽车逆向工程中汽车表面光顺处理

在汽车逆向工程设计中，空间坐标，即三坐标测量方法，能够得到的汽车模型表面数据是一大堆庞大的离散的点，但是详细的特征信息或者重要数据却不能得到体现，而且，这种处理方式存在数字化误差，所以说，对离散点数据采取的表面光顺处理，是逆向工程中的难点和重点，是决定汽车研发工作是否满足质量要求的关键。

2.3.1 汽车曲线的光顺处理问题

一般地，在逆向工程中，粗光顺运用圆率法，精光顺运用能量法。

汽车曲面光顺的主要技术流程：1）寻找坏点，并确定它的坐标值；2）通过粗光顺，保证曲线上各段的曲率符号可以一致，从而明确曲线的凹凸性特征；3）采用精光顺，使曲线上的各分段的曲率变化保持一致和均匀，得到光顺的要求。由数学的微分理论可知，曲面的凹凸性的判断依据就是曲平面的曲率。曲率对汽车曲线的光顺处理来说，是一个重要的数据依据。

2.3.2 汽车曲面光顺

光顺曲面的有效方式：利用光顺曲面的纵向曲线可以得到新的坐标点，从而生成横向样条曲线并且保持光顺。横向样条曲线光顺过程中，可能引起某些型值点的坐标的变化，这样反过来又会影响纵向曲线，因此纵向曲线就必须重新进行光顺，并且要进行多次，直至所有样条曲线都能达到曲线光顺的要求，最终实现完整的光顺汽车曲面。

3 汽车逆向工程技术在汽车研发的应用过程

3.1 扫描前的作业流程

样车的准备 参考样车的整体扫描、测绘前的定位 汽车的内外表面扫描、测绘汽车焊接总成的拆解、扫描汽车外表面的数据扫描和处理及表面光顺

3.2 扫描后的工作具体操作流程

扫描的准备工作，扫描数据的整理把扫描点做成云图对云图进行分析和处理汽车表面光顺工作的准备，分线的绘画光顺结果和质量检查

3.3 零件的曲面及结构三维重新建立

工作流程：零件表面扫描数据的收集扫描电的云图绘制零件表面云图的分析对杂讯点进行技术处理和必要的删除零件三维立体空间架构、以及内部结构的建立，得到零件的三维立体空间的模型图纸。

3.4 汽车零件数模的虚拟装配检查较核

4 结论

目前，汽车逆向工程技术是提升我国汽车研发技术水平的一个关键，必须通过学习国外先机技术，委派技术人员进行考察来全面提高我国逆向工程技术。逆向工程技术在中国汽车产业的汽车研发工程中具有重要的参考价值和意义。

参考文献

[1]K.B.Smith etal.Malti-Laser displacement Sensor used in accurate digitizing technique transactions of the ASNE，Journal of Engineering for Industry，1994，116（11）：482-490.

[2]张仲卿.逆向工程技术及整合应用.台湾 ：高立图书有限公司，1999.