三維激光掃描儀對(duì)重卡車車架的逆向設(shè)計(jì)

背景知識(shí)

重卡車車架是重卡車的核心承載部件, 由兩根縱梁搭載數(shù)根橫梁構(gòu)成, 由前后橋和懸掛裝置支承, 因而它必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度以承受汽車各個(gè)方面的載荷和沖擊。因此, 在進(jìn)行車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí), 需要清楚地掌握汽車在行駛過程中車架所要承受的來自各個(gè)方面的承載力和沖擊力等外部或內(nèi)部的力。

目前國(guó)內(nèi)在載貨卡車的設(shè)計(jì)、制造和改進(jìn)方面, 由于設(shè)計(jì)方法和測(cè)量方法依然采用較為傳統(tǒng)的手工方法, 導(dǎo)致產(chǎn)品存在缺陷, 目前國(guó)產(chǎn)載貨車普遍存在整車協(xié)調(diào)性較差的問題。因?yàn)榫植坎牧嫌昧窟^多或偏少, 造成用材的浪費(fèi)或不足, 使得整車強(qiáng)度不均勻, 綜合性能偏低。

客戶需求

該客戶是國(guó)內(nèi)某知名汽車企業(yè)，主要生產(chǎn)重型卡車。本次需對(duì)一輛10米長(zhǎng)、2.2米寬的重型卡車車架進(jìn)行三維掃描，獲取數(shù)據(jù)用于逆向設(shè)計(jì)，確定缺省方向，設(shè)計(jì)局部零件，最后進(jìn)行裝配整合得到卡車車架三維模型。

待解決問題

客戶在接觸三維行業(yè)之前使用正向設(shè)計(jì)方法，先耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行整車設(shè)計(jì)，夾具設(shè)計(jì)，裝配圖，和草圖等一系列圖紙的反復(fù)修改，再用油泥模型或3D打印方法先出一份樣件，最后進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，退火淬火高溫處理后開模。最終結(jié)果時(shí)間長(zhǎng)，人力物力耗費(fèi)巨大，整個(gè)設(shè)計(jì)周期可能達(dá)到4-6個(gè)月。

解決方案

重慶精測(cè)的工程師使用便攜式的3D攝影測(cè)量?jī)x算出標(biāo)志點(diǎn)，導(dǎo)入三維掃描軟件，使用高精度手持式激光三維掃描儀scanviewe對(duì)車架進(jìn)行分段掃描。然后將掃描的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Geomagic進(jìn)行處理，導(dǎo)入逆向設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行抄數(shù)線繪制，最后利用曲線擬合曲面得到最終逆向結(jié)果。本次使用的產(chǎn)品是重慶精測(cè)的便攜式的3D攝影測(cè)量?jī)x和手持式三維掃描儀，其主要特點(diǎn)是手持掃描、非接觸式測(cè)量、操作便捷、高精度、與主流三維軟件無縫對(duì)接，無需固定安裝，不受外部因素影響。具體參數(shù)如下：

掃描現(xiàn)場(chǎng)

掃描數(shù)據(jù)

CAD與工件檢測(cè)對(duì)比

整個(gè)掃描過程耗時(shí)60分鐘，8分鐘生成數(shù)據(jù)模型，獲取的三維數(shù)據(jù)速度快、精度高、數(shù)據(jù)完整。提高了整體檢測(cè)速度，并極大的節(jié)約了客戶設(shè)計(jì)周期，并有效的降低了人力物力成本和時(shí)間成本?？蛻魧?duì)結(jié)果非常滿意。