PDF《汽车研发与非接触式测量技术》

汽车研发与非接触式测量技术 日前,《财富》发布了"2016 年《财富》中国

500 强",上汽集团以

6704 亿元营收位列第五位,成为汽车行业排名最高的企业, 也是今年榜单中唯一进入前十的车企.

汽车及零配件行业榜单方面,共有

25 家公司上榜,其中包括

20 家整车企业. 汽车行业近年来在国内快速发展,基础在于汽车生产水平不断进步.汽车生产水平的进步,来源于汽车研发工作的突破,而汽车 研发中不断的技术积累和进步,从材料选择到车型设计,从座椅摆放到轮胎,都离不开测试技术的进步.近年来,非接触式测量技术不 断在汽车行业中应用,在带来检测方式突破的同时,客观上也推动了汽车研发工作的突破. 什么是非接触式测量技术 随着科学技术和工业的发展,测量技术在自动化生产、质量控制、反求工程及生物医学工程等方面的应用日益重要.传统的接触 式测量技术存在测量时间长、需进行补偿、不能测量弹性或脆性材料等局限性,因而不能满足现代工业发展的需要.非接触式测量技术 是近年来发展起来的,其测量基于光学原理,具有高效率、无破坏性、工作距离大等特点,可以对物体进行静态或动态的测量.此类技 术应用在产品质量检测和工艺控制中,可大大节约生产成本,缩短产品的研制周期,大大提高产品的质量,因而倍受人们的青睐.随着 各种高性能元器件如 CCD、CMOS 等的出现,非接触测量技术得到迅猛的发展.非接触式测量不需要与待测物体接触,可以远距离非破 坏性地对待测物体进行测量. 非接触式测量应用 1――汽车三维扫描逆向 非接触式测量在汽车研发中的应用,最常见的就是汽车三维扫描逆向.三维扫描是一种很常见的非接触式测量技术应用,不论是 激光、白光还是蓝光的三维扫描设备,都不需要接触被测物体,即可测量物体的空间点坐标,重构物体的三维形貌.在汽车研发中,研 发人员经常会对一些曲面较多且不规则的零部件做逆向,这些零部件不仅难以测量,效率低下,而且勉强测量后逆向的误差也较大.在 三维扫描技术发展并应用之后,汽车逆向的效率和精度均有了大幅度提升.国产汽车近年来能够奋起直追,大跨步向世界先进汽车品牌 靠近,三维扫描技术是一块不可忽视的基石.除了零部件逆向之外,三维扫描技术还可以用于整车逆向,从而对汽车车身进行进一步的 优化设计.在生产中,三维扫描技术还经常用来做质量检测(数模对比),一方面保证铸件、冲压件、注塑件等的精度,另一方面指导 生产工艺改进. 非接触式测量应用 2――汽车轻量化研究 汽车的轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗, 降低排气污染.除了车型持续优化,结构不断改进外,采用轻质材料和减薄车身板料厚度是汽车轻量化实现的常用措施. 轻质材料包含金属和非金属,如铝、镁、钛合金,塑料聚合物材料及陶瓷材料.这些材料的力学性能测定,使用传统的应变片、 传感器、引伸计方法时,有三个关键的问题难以解决.首先,对于质量形体相对小的样本来说,传统接触式测量会导致接触面的变形, 从而影响到测量结果的准确性. 其次, 接触面不能太光滑――光滑的接触面会造成接触式测量时发生打滑的现象, 这也会影响测量结果. 第