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毕业设计-基于逆向的长安单排货车前门设计，共41页，21499字
摘 要
在国外，逆向工程已经作为一种先进的设计方法被引入到新产品的设计开发工作中。我国也有许多企业应用逆向工程技术，对竞争对手的产品进行改进，以避开艰苦的原型设计阶段，这是一种产品的再设计过程。所谓产品再设计，就是通过观察和测试某一种产品，对其进行初始化，然后拆开产品，逐一分析单个零件的组成、功能、装配公差和制造过程。这些工作的目的就是要充分理解产品的制造过程，并以此为基础在子系统和零件层面上，优化设计出一种更好的产品。美国的许多工程学院开设了逆向工程课程，教授学生用再设计代替原型设计，作为解决设计问题的一种方法。近年来，在汽车、电子产品等领域人们越来越多地采用逆向工程技术，来部分替代使用多年的原型设计方法。
关键词：车身；车门，点云；逆向工程；曲面重构；曲面光顺

ABSTRACT
In a foreign country, reverse engineering has as a kind of advanced design method been introduced to the new product design development work. China also has many enterprise application reverse engineering technology, the competitor's products to improve them to avoid the prototype design stage of hard, This is a kind of product design process again . The so-called products to design is through the observation and test a kind of product for the initialization and then to disassemble the product, by analysis of the individual parts form function, assembly tolerance and manufacturing process. The purpose of this work is to fully understand the product manufacturing process, and based on this in the subsystem and parts level, the optimization design a better product. America's many engineering college offers the reverse engineering course, professor students use to design instead of the prototype design, as solving design problems of a kind of method. In recent years, in the car, electronic products and other areas more and more people with reverse engineering technology to partly replace used for many years of prototype design method.
Key words : automobile body door Point cloud Reverse engineering Surface reconstruction Surface smoothing.

目 录
摘 要 1
ABSTRACT 2
第1章 绪 论 1
1.1 引言 1
1.2 逆向工程概述 1
1.3 国内外发展状况 3
1.4 主要研究内容 4
第2章 数据的采集和处理 6
2.1 引言 6
2.2主要的测量方法 6
2.2.1 接触式测量法 7
2.2.2 非接触式测量法 8
2.3 主要的测量方法优缺点对比 11
2.4 扫描后处理技术 11
2.4.1 补偿点产生 11
2.4.2 噪声点删除 12
2.4.3 数据点精化 12
2.4.4 数据点加密 13
2.4.5 坐标转换 13
第3章 曲面的重构 14
3.1 引言 14
3.2 曲线曲面的数学模型 14
3.2.1 Bezier(贝塞尔)曲线、曲面 15
3.3.2 B-Spline曲线，曲面 17
3.3 曲面重构与光顺 18
3.4.1 曲面拟合的算法 18
3.3.2 曲面重构的方法 19
3.4 曲面建模的步骤与原则 21
3.4.1 曲面建构前的准备工作 22
3.4.2 曲线的建构 23
3.4.3 曲面的分块 23
3.4.4 曲面的建构 24
3.5 曲面的光顺分析与优化 24
3.5.1 曲线段的连续性定义 24
3.5.2 曲面光顺品质的分析 25
3.5.3 曲面光顺的方法 27
3.6 本章小结 28
第4章 实例分析 29
4.1 引言 29
4.2 三维点云数据的采集与处理 29
4.3 曲面的重构 30
4.4 本章小结 32
第5章 玻璃升降器运动分析 33
5.1引言 33
5.2 前门玻璃升降器运动学模型的建立、分析内容以及仿真分析结果 33
5.2.1 建立仿真模型 33
5.2.2 分析模型 34
5.2.3 得出结论 35
5.3 本章小结 37
第6章 结论与展望 38
6.1 结论 38
6.2展望 39
致 谢 40
参考文献 41

前 言
现代工业产品的竞争力已经不仅仅表现在功能使用上的优劣多寡，产品外观的美观与新颖日益成为吸引消费者购买的重要因素。一款成功的产品不仅是功能上要求先进，其外观上也需要有艺术化的造型设计，以吸引消费者的注意力。过去生产一种产品样式就可以畅销若干年，现在则需要对产品不断地推陈出新，此大型的跨国公司对新产品的研发都非常重视，尤其在汽车、摩托车、电子产品、家用电器等大众化消费性产品领域表现得尤为突出。随着竞争的日趋激烈，企业对产品设计与开发的能力提出了更高的要求，多品种、小批量替代了少品种大批量的传统生产模式，这就导致了设计和生产周期越来越短，传统的产品设计方法己经不能适应这种形势，这种需求推动着新的设计方法的诞生。
具有美工背景的工业造型设计师擅长于手工方式塑造出模型，比如木模、石膏模、粘土模、蜡模、工程塑料模、玻璃纾维模等。传统专业训练下的机械工程师则善于依靠二维图纸或测量数据来构建产品的三维数据模型，有没有一种桥梁：即通过三维测量获取手工模型的表面坐标，并把这些坐标位置作为机械工程师构建产品三维数据模型的依据，这样就可以充分发挥造型设计师与工程师各自的长处。造型师可以快捷地手工捏制出产品的外形，方便地进行外观的修改和造型效果评估，三维数据工程师则尽量保证产品三维数据模型与手工模型的吻合度，力求在计算机上复现出造型设计师设计精髓，两者的工作相辅相成，这种新的设计方法就是逆向工程技术。
利用逆向工程技术可使得产品的设计、加工及制造周期尽可能地缩短。另外，在现代产品更新极快的时代，许多新产品并不是完全另起炉灶，一般都是从已有的产品脱胎而来，这些新产品与老产品之间在功能与结构方面有很大相关性，新产品设计有时只需将已经有的产品设计方案作局部的或布局方面的较小改动，与从草图开始设计的方法相比，设计周期会大大缩短，风险也会大大降低，设计费用也会大大减少。逆向工程技术还可以与快速原型技术结合起来，将逆向工程技术最终获得的三维数据模型通过快速原型技术进行实物再现，从而为产品设计效果评估、性能测试提供良好的平台。

主要研究内容
汽车车门是汽车整体外形的重要组成部分，通过此课题学习使学生初步掌握曲面构造的基本方法。
三维设计的基础就是曲面重构，本课题就是依据扫描点云，进行汽车车门的曲面重构，使其达到CLASS A效果。为后续结构设计打下基础。
车门的附属件玻璃升降器进行运动分析，由于玻璃升降器这个总成是由一定数量的零件构成，每个零部件都有三个自由度，再做运动分析之前，首先应该固定住其中的一个零件，然后把相互之间有运动副的零件约束充分，构成低级别的总成，最后才构成完整的玻璃升降器总成，使其只有一个自由度，则可进行运动分析。