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毕业设计(论文)开题报告
题目汽车轮毂盘的反求造型研究
专业名称机械设计制造及其自动化
班级学号
学生姓名
填表日期 2011 年 4 月 9 日
说明
开题报告应结合自己课题而作,一般包括:课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。
一、课题的背景及意义
反求工程包含有实物反求、软件反求和影像反求三个方面【2】。反求工程也称为反求工程、反向工程,是对已有的零件或实物原型,利用3D数字化设备准确、快速的测量出实物表面的三维坐标点,并根据这些坐标点通过三维几何建模方法重建实物的CAD模型的过程。
实物原型经反求工程技术建立CAD模型之后,可进一步利用CAD/CAE,CAM以及CIMS等先进技术进行处理,复制出实物的样品模型。图l—l所示为反求工程技术与快速成型制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing)相结合的工作流程图。
图1—1反求工程流程图
反求工程是当前用于产品开发和仿真加工制造的一种理想的并行设计、开发的最先进的手段,是制造业中消化吸收先进技术、缩短产品再设计与制造周期的重要支撑技术,是集三维内外轮廓测量、激光技术、粉末冶金及快速模具制造等技术为一体的高新技术,是快速原型、快速模具制造的核心技术之一【3】。
随着新的反求工程原理和技术的不断引入,反求工程已经成为联系新产品开发过程中各种先进技术的纽带,在新产品开发中居于核心地位,被广泛地应用于摩托车、飞机、汽车、家用电器、模具等产品的改型与创新设计,成为消化、吸收先进技术,实现新产品开发的重要技术手段。具体来说,反求工程技术的应用主要集中在以下几个方面【4,5】:①在诸如飞机、汽车、摩托车、家用电器等产品开发中,产品的空气动力学性能和美学设计显得特别重要。新产品的设计可以应用反求工程对现存产品进行CAD建模、CAE分析,进而对CAD模型修改,在电脑中进行全方位的动态观察,三维有限元分析,三维动态仿真,基本合格后,在进行三维立体打印、树脂快速激光成型或CAM技术进行实物的数控加工,再得到远程真实的三维立体打印模型、快速激光模型或数控加工的真实产品后,再进行美学及力学的最后评审及实验试证,完全能达到对同类产品的引进、消化、吸收与创新。②由于工艺、美观、使用效果等方面的原因,人们经常要对已有的构件做局部修改。在原始设计没有三维CAD模型的情况下,若能将实物零件通过数据测量与处理产生与实际相符的CAD模型,对CAD模型进行修改以后在进行加工,将显著提高生产效率。因此,反求工程在改型设计方面可以发挥正向设计不可替代的作用。
③在缺乏二维设计图纸或原始设计参数情况下,需要将实物零件转化计算机表达的CAD模型,以便于充分利用现有的计算机辅助分析(CAE)、计算机辅助制造(CAM)等先进技术,并进行产品创新设计。④某些大型设备,如航空发动机、汽轮机组等,经常因为某一零件的损坏而导致整机停止运行,通过反求工程技术,可以快速生产这些零部件的替代零件,从而提高设备的利用率并延长使用寿命。⑤一些特殊领域,如艺术品、考古文物的复制,医学领域中人体骨骼、关节等的复制、假肢制造,特种服装、头盔的制造时需