汽车设计制造论文|CMM与CAM一体化技术在汽车车身设计中的应用

    车身的三维数学主模型将给车身结构工程师的设计带来极大的方便，结构工程师根据三维数学主模型能够进行更加合理、更加准确、更加有效的车身结构设计。车身三维造型数据还可以直接传送给模具CAD/CAM系统，这将提高车身覆盖件模具制造的品质，缩短设计和制造的周期。

    CMM/CAM一体化切削测量机

    随着以电子计算机技术为代表的现代科技的发展和应用，车身设计开发技术有了革命性的变化，这给我国汽车工业带来了压力，也带来了机遇，计算机应用技术也融进或取代了不少传统技术，与传统技术相比，在计算机应用方面国内比较容易追赶发达国家。中测量仪在充分了解现代车身设计方法的变迁，以及准确的国内市场定位的前提下，在国内首创研制了CMM/CAM一体化切削测量机，其特点和应用举例如下：

    功能全，针对性强

    中测量仪CMM/CAM一体化切削测量机在其悬臂式三坐标测量机的基础上，在增加主机刚性结构的基础上增强了CAM数控加工功能，保留了原来接触式测头测量功能，并增加了数字照相测量功能。其数字照相功能是专门为车身设计中快速而准确地构造三维数学主模型而增加的功能，解决了接触式测量采点速度慢、对某些特征点及圆弧过渡处无法测量的缺陷。数字照相式测量可以一次扫描一个完整的面（包括曲面及曲面之间的连接线），因而能快速准确地采集油泥模型表面的数据，同时由于是非接触式并且不遗漏物体特征的测量方法，因此可以减小累积误差。工程师可以将采集的数据进行格式转换后，作为原始数据，传送到三维模型造型软件，快速而准确地生成车身的三维数学主模型。

    同时，中测量仪CMM/CAM一体化切削测量机功能完备的手持式控制盒，既方便CAM系统的对刀，又方便照相式测量系统的测量。其设计结构独特的切削头，扩充了数控切削加工的功能，保证了在整车模型加工的过程中，不存在加工死区；独特的刚性机体设计，能满足高速高精度的切削加工，快速高效地完成1：1车身模型的加工。

    良好的集成性

    中测量仪CMM/CAM一体化切削测量机良好地集成了测量功能和切削加工功能，可以在测量功能和加工功能之间快速切换，快速地用测量的数据指导加工，或将加工完成的模型通过测量将数据快速反馈到三维造型系统，这可以减少三维数学主模型的确定时间，从而缩短车身设计的开发周期。

    流程应用举例

    1、概念草图设计
  

    由汽车造型师概念设计，通过计算机三维模拟表达出设计意图，由此产生的三维3D模型，是设计验证、修改、样车模型制造的基础。
   

    2、加工程序编制，生成NC代码
   

    对加工位置和加工余量进行分析，编制加工程序和生成刀具路径，并对各刀具路径进行防碰撞、过切检查和模拟加工，验证路径的正确性，通过后处理生成适合于本机读取的NC代码，并对照处理过后的NC程序走刀点确定是否与设计的刀具路径点相同。

    3 、系统初始化    

    数控系统初始化，确认各系统工作正常，在Windows界面下把系统切换到切削状态（系统有测量和切削两种状态），机器开始回原点，待机。
    4、加工原点确认

     把刀头转到程序相应状态后，利用手控脉冲轮对刀，找加工原点，对刀块为接触触发式，接触后即将当前轴位置状态数据发出，并在数控系统里存储相应的加工原点数据。

    5、加工程序传输
  
    计算机通过串行口与数控系统连接传输NC加工代码，数控系统缓存代码。

    6、执行加工  

    在执行加工前，先空快速运行NC程序，验证NC程序的正确性，看系统是否有报警发生，而后执行加工。

    7、数据采集
   
    非接触式测量系统为光学成相，称为工业采数相机，拥有效率高、像素高、采数面积大、带关节旋转、能在同一坐标系下多角度拍摄等优点；单点触发方式采集数据，精度较高但效率低，因此中测量仪CMM/CAM一体化切削测量机将接触与非接触测量配合使用。利用非接触式采集大部分点数据， 用接触式采集实现对特殊点的辅助采集，可方便地完成采点过程，采集的数据经过稍微处理后可以输出IGES、ASC格式，方便其他软件的读取。
    8、模型反求&nb