汽車制造質(zhì)量控制中逆向工程的應(yīng)用

袁紅民 詹云生

摘 要：本文重點(diǎn)針對(duì)汽車制造質(zhì)量控制工作中，逆向工程的具體應(yīng)用展開了全面分析和研究，基于逆向工程和虛擬裝配技術(shù)基礎(chǔ)之上，對(duì)汽車制造過(guò)程中的質(zhì)量檢驗(yàn)以及質(zhì)量控制方法進(jìn)行了全面探索，有效提高汽車產(chǎn)品的制造質(zhì)量，同時(shí)推動(dòng)我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)不斷朝著更高目標(biāo)上發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽車制造;逆向工程;質(zhì)量控制

在汽車的生產(chǎn)和制造工作過(guò)程中，逆向工程主要指的是改變以往的源頭，以客戶的具體需求作為出發(fā)點(diǎn)，收集更多關(guān)于客戶方面的信息。通過(guò)大量實(shí)踐研究客戶的真實(shí)需求，以客戶的特殊要求或者對(duì)產(chǎn)品的特點(diǎn)要求，設(shè)計(jì)出針對(duì)性的營(yíng)銷工作方案和工作流程，制定出更加科學(xué)的資源配置方法，全面提高汽車產(chǎn)品的制造質(zhì)量，同時(shí)對(duì)其中的關(guān)鍵質(zhì)量控制環(huán)節(jié)加以保障。樣架和CMM數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是我國(guó)汽車生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中比較常用的汽車制造裝配質(zhì)量檢測(cè)工作方法，樣架可以直接反映出汽車產(chǎn)品各個(gè)零部件的空間狀態(tài)以及汽車裝配工作效果，但是在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中缺乏一定的精確性。

1 樣架和CMM檢測(cè)技術(shù)特性

CMM可以實(shí)現(xiàn)更加精確的測(cè)量汽車零部件的空間位置，同時(shí)建立起多個(gè)測(cè)量空間點(diǎn)位，要求工作人員具有更高的專業(yè)技能。通常情況下，樣架都用于汽車零部件的質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作當(dāng)中，而CMM測(cè)量工作主要是用于離線評(píng)估車身的整體制造質(zhì)量。但是汽車在生產(chǎn)和制造過(guò)程中，如果產(chǎn)生質(zhì)量缺陷問(wèn)題需要從實(shí)物的層面上，有效采集各零部件的表面三維數(shù)據(jù)信息，并且通過(guò)所得到的數(shù)據(jù)信息，獲取汽車零部件的具體狀態(tài)以及汽車裝配工作效果，以此來(lái)充分實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)汽車產(chǎn)品質(zhì)量的全面檢測(cè)，同時(shí)對(duì)整個(gè)汽車生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行全面控制。當(dāng)樣架和CMM都無(wú)法滿足汽車產(chǎn)品質(zhì)量控制要求的情況下，可以有效運(yùn)用逆向工程技術(shù)或者汽車裝配工藝分析技術(shù)，對(duì)汽車制造質(zhì)量進(jìn)行全面控制，有效提高汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和效果[1]。

2 基于逆向工程技術(shù)的汽車制造質(zhì)量控制

2.1 汽車制造特點(diǎn)

在一些家用轎車制造生產(chǎn)過(guò)程中，車身零部件主要通過(guò)沖壓、車身制造、噴涂以及總裝等幾個(gè)重要環(huán)節(jié)所組。白車身零件通常包含了300～500個(gè)柔性薄板沖壓零部件，通過(guò)集體裝配而成，并且以點(diǎn)焊銜接作為裝配方式，平均每一輛車身存在4000～5000個(gè)焊接點(diǎn)。

由于車身零部件主要通過(guò)厚度范圍在0.6～1.2m薄板，經(jīng)過(guò)沖壓之后所形成，薄板沖壓件具有容易變形以及柔性化等特點(diǎn)，因此在整個(gè)汽車的零部件裝配定位以及焊接工作中，由于受到外部環(huán)境或者受力作用，造成零部件可能產(chǎn)生變形問(wèn)題，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)汽車裝配誤差，各種誤差問(wèn)題在裝配工作當(dāng)中傳播、耦合以及積累，會(huì)直接影響到白車身裝配工作的精確度，進(jìn)而對(duì)整個(gè)汽車的制造質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。

2.2 基于CMM數(shù)據(jù)的逆向工程技術(shù)

現(xiàn)階段，在我國(guó)汽車制造領(lǐng)域當(dāng)中，激光掃描零件的表面數(shù)據(jù)云圖進(jìn)行曲面反求的方法，已經(jīng)充分運(yùn)用到指導(dǎo)NC加工當(dāng)中，但是該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用在整個(gè)汽車制造的質(zhì)量檢查以及質(zhì)量控制工作中會(huì)消耗掉大量的經(jīng)濟(jì)成本。因此，相關(guān)研究工作人員有效提出了基于CMM測(cè)量數(shù)據(jù)擬合面檢測(cè)工作方法，有效檢查車身整體的裝配工作質(zhì)量和效果。因?yàn)榇蟛糠周嚿淼牧悴考季哂斜容^復(fù)雜的三維空間，曲面特性零部件的曲面CMM測(cè)量與曲面反求，是逆向工程技術(shù)進(jìn)行過(guò)程中的重要工作環(huán)節(jié)。自從上世紀(jì)60年代以來(lái)，CMM技術(shù)以0.01 mm的高精度測(cè)量，在高柔性汽車生產(chǎn)制造零當(dāng)中得到了普遍使用，同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)在不同的方向上，可以對(duì)整個(gè)汽車零部件整體或者局部區(qū)域進(jìn)行高密度的質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)汽車車身各個(gè)零部件的安裝精確度來(lái)進(jìn)行全面判斷和分析。但是為了有效呈現(xiàn)出零件曲面特征，以及考慮到零部件裝配工作之間的關(guān)系，通過(guò)CMM測(cè)量曲線所得到的測(cè)量數(shù)據(jù)量相對(duì)較大，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)將其直接設(shè)置成擬合零件曲面。因此，可以直接使用商用的CAD/CAM軟件，對(duì)汽車各個(gè)零部件的曲面進(jìn)行重新構(gòu)建，通過(guò)虛擬裝配模擬方法有效了解各個(gè)零部件之間的匹配關(guān)系，以此來(lái)全面提高汽車裝配工作的這兩個(gè)效果[2]。

2.3 汽車裝配質(zhì)量控制新方法

通過(guò)CMM測(cè)量所獲得數(shù)據(jù)的平均值，以及在極限范圍內(nèi)的管理圖像等統(tǒng)計(jì)方法，是汽車制造領(lǐng)域當(dāng)中比較常用的制造工藝管理工作方式。通過(guò)該方法可以充分反映出同一個(gè)階段范圍內(nèi)，汽車裝配制造質(zhì)量波動(dòng)情況以及實(shí)際的變化發(fā)展趨勢(shì)，但是在尋找汽車制造和裝配誤差廣中，需要消耗掉大量的工作時(shí)間，因此通過(guò)管理圖來(lái)對(duì)汽車制造質(zhì)量進(jìn)行檢查，在誤差判斷工作效率上相對(duì)較差。

當(dāng)前隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)和使用，在汽車質(zhì)量控制工作當(dāng)中，通過(guò)逆向工程的檢測(cè)方法，將計(jì)算機(jī)曲面反球和虛擬技術(shù)有效運(yùn)用在汽車質(zhì)量檢測(cè)工作當(dāng)中，這也是我國(guó)未來(lái)汽車制造產(chǎn)業(yè)質(zhì)量檢測(cè)工作發(fā)展的重要方向。通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不但可以節(jié)省大量的工作時(shí)間，同時(shí)還可以有效降低定量誤差以及保證汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。在具體的工作過(guò)程中，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的樣架或者CMM測(cè)量檢測(cè)合格的汽車零部件來(lái)講，在理論模型上可以直接代表裝配工作中的零件模型，同時(shí)可以根據(jù)二維圖紙通過(guò)使量化技術(shù)的應(yīng)用，建立起CAD汽車結(jié)構(gòu)模型，但是在一些汽車零件的制造和生產(chǎn)工作中，由于缺乏必要的質(zhì)量檢查工作方法，因此造成一些汽車零部件經(jīng)常出現(xiàn)變形問(wèn)題。因此，理論涉及的尺寸通常情況下無(wú)法有效反映出整個(gè)汽車零部件的真實(shí)存在狀態(tài)。通過(guò)建立起描述零件實(shí)際狀態(tài)的CAD模型可以有效解決裝配質(zhì)量缺陷問(wèn)題[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

將逆向工程技術(shù)有效運(yùn)用在汽車制造質(zhì)量控制領(lǐng)域當(dāng)中，真正實(shí)現(xiàn)了虛擬裝配零件具有真實(shí)制造形態(tài)的能力。通過(guò)這一方法可以有效保證整個(gè)汽車裝配空間具有良好的直觀性，同時(shí)對(duì)汽車裝配過(guò)程中產(chǎn)生的偏差問(wèn)題進(jìn)行有效控制，有效結(jié)合計(jì)算機(jī)虛擬裝配技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步控制汽車制造質(zhì)量檢測(cè)工作成本，為我國(guó)汽車制造質(zhì)量檢測(cè)工作提供出了全新的工作方向。

參考文獻(xiàn)：

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[3]蘇博.逆向工程在汽車制造行業(yè)中的應(yīng)用[J].汽車與駕駛維修（維修版），2018（05）：168.