开题报告内容:(调研资料的准备,设计的目的、要求、思路与预期成果;任务完成的阶段内容及时间安排;完成设计(论文)所具备的条件因素等。)
调研资料的准备:逆向工程(reverse engineering,RE),又称为反求工程或反求设计,与传统工程的设计过程完全不同。他是从实物样本的获取产品数学模型并制造得到新产品的相关技术,已成为CAD/CAM系统中一个研究应用热点,并发展成为一个相对独立的技术领域。早在1980年始欧美国家许多学校及工业界开始注意逆向工程这块领域。1990年初期包括台湾在内,各国学术界团队大量投入逆向工程的研究并发表成果,直到20世纪90年代中期,逆向工程才在我国得到了迅速的发展与推广。
逆向工程的研究已经日益引人注目,在数据处理、曲面片拟合、几何特征识别、商用专业软件和坐标测量机的研究开发上已经取得了很大的成绩。但是在实际应用当中,整个过程仍需要大量的人机交互工作,操纵者的经验和素质直接影响着产品的质量,自动重建曲面的光顺性难以保证,下面一些关键技术将是逆向工程主要发展方面:
1) 数据测量方面:发展面向逆向工程的专用测量设备,能够高速、高精度的实现产品几何外 形的三维数字化,并能进行自动测量和规划路径;
2) 数据的预处理方面:针对不同种类的测量数据,开发研究一种通用的数据处理软件,完善 改进目前的数据处理算法;
3) 曲面拟合:能够控制曲面的光顺性和能够进行光滑拼接;
4) 集成技术:发展包括丈量技术、模型重建技术、基于网络的协同设计和数字化制造技术等的逆向工程技术。
设计的目的:随着国民经济的飞速发展,传统的产品开发模式以不能满足经济社会的市场的需求。传统的产品开发过程遵循正向工程(或正向设计)的思维,从市场需求信息着手,按照“产品功能描述(产品规格及预期目标)-产品概念设计-产品总体设计及详细的零部件设计-制定 生产工艺流程-设计、制造工夹具、模具等工装-零部件加工及装配-产品检验及性能测试”这样的步骤开展工作,是从未知到已知、从抽象到具体的过程。我国是一个制造大国但不是一个制造强国,沿海很多中小型企业都是为外国大企业进行贴牌生产,没有自己的产品。这样很难适应如今的国际经济形势。所以国家提出技术创新,要有自己的设计、创新的产品,并且要不断地推陈出新。采用逆向工程技术,可以直接在国内外已有的先进产品基础上进行性能分析、设计模型反求、在设计优化制造。这次注塑模具设计不是通过常规的方法设计,而是基于先进的制造技术逆向工程,一个“从有到无”的过程,为模具技术的迅速发展起着至关重要的作用。这样,不仅可以更好地消化和吸收国外先进技术,赶超发达国家,扩大在世界经济市场的占有份额,而且可以打破西方国家对我国进行的技术封锁,从而研制出更先进的产品,以提高我国的综合国力。
要求:使用逆向工程软件CATIA对发动机仓盖内板的曲面进行曲面重构。
1.先用3D扫描机对发动机仓盖内板进行扫描以此来获得发动机仓盖内板表面的数据,对数据进行适当处理来获得IWM格式的文件。
2.用软件CATIA打开发动机仓盖内板点云,对发动机仓盖内板进行点云分析。
3.点云的处理。
4.用点云进行曲面重构,两种方法:点—曲面、点—线—面。
5.对重构后的曲面进行倒圆。
6.曲面的裁剪。
思路:本文主要设计基于CATIA软件将发动机仓盖内板数据点云通过逆向工程技术设计成零件实体的过程,以及其数控模拟加工。在设计过程中涉及到点云整理、数字编辑、自由曲面造型、快速曲面造型等技术。
预期结果:
1)开题报告、文献综述各一份
2)汽车发动机仓盖内板三维数模或二维工程图一份。
3)设计说明书一份。
任务完成阶段内容及时间安排:
第1-3周 调查研究,分析资料,撰写开题报告
第 4 周 实物或产品的三维数据测量及测量数据的预处理
第5-6 周 利用逆向工程软件对测量到的点云进行后处理,构建曲面,得到模型。
第7-9 周 完成该塑料件的注塑模设计
第10-12周 绘制图纸
第13-14周 撰写设计说明书
第15-16周 整理、打印设计资料,准备答辩
完成设计(论文)所具备的条件因素:
学生至少阅读10篇以上的文献资料,其中近期的与毕业设计(论文)相关的期刊、论文最少5篇,并在此基础上通过分析、研究、综合,形成开题报告。必要时应在调研、实验或实习的基础上递交相关的报告。
指导教师签名: 日期:
(可加页)
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