效率提升10倍！非接觸三維逆向，輕松搞定汽車零部件建模難題！

在汽車制造領(lǐng)域，每一個零部件都扮演著不可或缺的角色，共同確保車輛的安全性和操控性等。在傳統(tǒng)方式下，工業(yè)零部件設(shè)計生產(chǎn)過程中，由于人工測量的誤差，需要不斷測試、調(diào)整，整體花費(fèi)時間及人力成本高。

近年來，三維掃描技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，特別是在高精度工業(yè)模型文件的制作方面，滿足了現(xiàn)代汽車精益化、高效化的生產(chǎn)訴求。

本文我們就以汽車轉(zhuǎn)向節(jié)為例，介紹三維掃描儀如何助力工業(yè)、汽車零部件高效逆向建模。

關(guān)鍵轉(zhuǎn)向組件與嚴(yán)苛設(shè)計要求

轉(zhuǎn)向節(jié)（Steering Knuckle），又稱“羊角”，是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的一個重要組件，位于汽車前懸架系統(tǒng)的前端，連接著懸掛系統(tǒng)與車輪，能夠使汽車穩(wěn)定行駛并靈敏傳遞行駛方向。

轉(zhuǎn)向節(jié)的設(shè)計精度直接影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的響應(yīng)速度、轉(zhuǎn)向角度精確度、輪胎磨損情況以及行駛過程中的振動與噪音控制等。若其出現(xiàn)問題，車輛會出現(xiàn)方向回位不良，前輪異常磨損、車輪軸承容易損壞，車身異響等情況。

因此，汽車羊角的結(jié)構(gòu)設(shè)計、尺寸公差與表面質(zhì)量要求極高，任何微小的偏差都可能導(dǎo)致車輛操控性能的顯著下降。

三維掃描儀：精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集的利器

卡尺、卷尺和直尺是傳統(tǒng)的測量工具，若使用傳統(tǒng)工具手工測量數(shù)據(jù)，來繪圖建模的話，需要反復(fù)測量、修改，不僅效率低下，而且精度難以保證。

如今，借助三維掃描技術(shù)，能夠準(zhǔn)確無誤地還原汽車羊角等復(fù)雜零部件的每一細(xì)微特征和曲線，從而助力制造商突破傳統(tǒng)制造瓶頸，實(shí)現(xiàn)對零部件設(shè)計與生產(chǎn)的嚴(yán)格把控與持續(xù)優(yōu)化。這一技術(shù)不僅提升了汽車零部件的質(zhì)量和一致性，也大大地縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，降低了制造成本，并為汽車工業(yè)的設(shè)計創(chuàng)新提供了更為廣闊的空間和可能性。

三維掃描逆向建模流程

Step1：掃描階段

使用Revopoint三維掃描儀對汽車羊角進(jìn)行全面掃描，生成密集、完整的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。掃描過程中，注意調(diào)整設(shè)備位置和角度，確保所有特征區(qū)域無遺漏，并遵循最佳掃描距離與光照條件，以獲得最高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

*黑色或金屬反光材質(zhì)零件建議掃描前噴粉

Step2：模型處理

采用知象光電自研Revo Scan軟件具備強(qiáng)大的點(diǎn)云清理、對齊、融合、去噪等功能，能夠?qū)㈦s亂的點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為光滑、連續(xù)的三角網(wǎng)格模型，為后續(xù)建模奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

Step3：逆向建模

將掃描得到的原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入專業(yè)逆向軟件中。利用曲面重構(gòu)工具，基于處理后的網(wǎng)格模型創(chuàng)建精確的幾何特征，進(jìn)一步構(gòu)建參數(shù)化實(shí)體模型，確保模型具備設(shè)計意圖的完全表達(dá)和后期修改的靈活性。

Step4：檢查優(yōu)化

對逆向得到的羊角模型進(jìn)行尺寸檢查、GD&T（幾何尺寸與公差）標(biāo)注、公差分析等，確保模型各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計規(guī)范和制造要求。如有必要，進(jìn)行模型修正與優(yōu)化，直至達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

三維掃描建模優(yōu)勢

• 精準(zhǔn)還原

Revopoint MINI 2三維掃描儀憑借高分辨率藍(lán)光結(jié)構(gòu)光，能實(shí)現(xiàn)高達(dá)0.02mm的單幀重復(fù)精度的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集，確保對羊角細(xì)微特征的精準(zhǔn)捕捉。與逆向工程軟件相結(jié)合，能夠精準(zhǔn)再現(xiàn)汽車羊角的復(fù)雜幾何形狀與微小細(xì)節(jié)，確保逆向模型與實(shí)物零部件的高度一致，滿足高精度制造的需求。

• 效率提升

面對羊角繁多的幾何特征和大量尺寸數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)手工測量與建模方式耗時長且易出錯。MINI 2 三維掃描儀掃描幀率高達(dá)16 fps，且單幀畫幅可達(dá)168mm*132mm@250mm，不僅能夠高精度再現(xiàn)物體的細(xì)節(jié)，也能夠?yàn)槟?jié)省更多寶貴時間，讓掃描更加輕松高效。

• 成本降低

避免了因設(shè)計錯誤導(dǎo)致的反復(fù)試制與修改，減少了材料浪費(fèi)與工時消耗，有效降低了研發(fā)與生產(chǎn)成本。

• 持續(xù)創(chuàng)新

逆向建模得到的數(shù)字化模型不僅可用于當(dāng)前生產(chǎn)，還可作為知識庫資源，為未來產(chǎn)品的改型設(shè)計、仿真分析、質(zhì)量監(jiān)控等提供寶貴數(shù)據(jù)支持，推動企業(yè)的持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新。

Revopoint三維掃描儀為工業(yè)零部件逆向建模提供了高效、精準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)的解決方案，相信隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，這種基于三維掃描的逆向建模方法，將會得到更廣泛的推廣和應(yīng)用。