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1、曲面质量检查标准-A/B/C三级曲面检查和定量分析标准前 言为了使公司在汽车曲面光顺技术规范化，做出本曲面光顺标准。内容：本标准对以下几个方面提出要求：1）A，B，C三级曲面的划分； 2）曲面光顺的评价； 3）曲面光顺的精度； 目录1 综述12 数模精度误差可交付标63 曲面质量.84 曲面连续均匀过渡与质量135 需符合工程制造标准的要求196 模具拔模的工程制造需符合的要求247 A/B/C级曲面的定量化评价和检测标准.26301 综述1.1 A级曲面阐述 A级曲面: 对于高可见区零件（汽车全部外表面（槽孔少可见区小面可以为B级面）及仪表板上及前表面，门内饰板上部等），曲面的质量要达到大的
2、特征面及90%的高反光面，特征面在分块线（分缝线）处在高可见区要2阶曲率及2阶曲率以上曲率连续，少可见区或不特别重要的零件分块线（缝隙处）区可小区域1阶曲率连续（如果是造型因素不连续也可以例外）。B级曲面: 少可见区域的曲面或达不到A级要求的较好曲面，称为B级曲面，如门框面及、仪表板下表面、顶棚、门内饰板下半部面等都属于B级面中的较好的面的95%部分。 B面中95%大面和明显区域特征面间拼接处位置偏差小于0.01mm, 角度偏差小于0.1度，且要1阶连续或1阶以上曲率连续。且必须为单片面（v和u 方向控制点不超过六个，过渡区域不超过八个）。C级曲面: 极少可见区域或不可见区域的曲面，称为C级曲
3、面。 曲面的质量要达到如下所述的1阶连续或1阶以上连续,局部极少可见区或不可见区域要达到0阶连续或0阶以上连续。所有种类曲面，都要满足如下一些要求: 设计部门从美学角度通过的造型形状面数模要符合所有已知的结构工程、制造工程和人机工程标准及人类能力因素（Human Factors Criteria），以及保持造型特征或属性不可变的性质，并保证不可丢失特征或加特征。并且要满足所有的模具制造工程和工装夹具的要求。但在不改变造型风格基础上或造型能忍受的情况下，要尽力放宽曲面与测量点云之间的变化范围 ，以获得较好的曲面质量。2 数模精度误差可交付标准2.1数模误差与输出标准2.1.1 较高要求的建模误差
4、与标准（一般要求而不是最高要求） 车身或曲面内板件（C/B级曲面）建模，距离及间隙尺寸误差Tol 为0.01mm和角度误差0.5度, 以便满足相邻零件曲面的设计要求.在高可见区曲面建模（A级曲面）， 建议UG等软件设定的建模系统误差小于等于0.005mm及角度误差为0.05度. (实体件及机械精加工件(车,铣,刨,磨等)建模尺寸误差0.001mm和角度误差0.01度. 建议UG等软件设定的建模系统误差为0.001mm).使用更严格的误差是允许的和必要的，但对满足以下的输出标准可能不是必须的。对特殊要求的零件可提高数量级。2.2.1零件的开发注意事项 ） 基本曲面应该建立到或超过理论的相交区域，
5、这提供了更大的自由度用来对过渡面变化调整,实现曲面高质量控制和高光线控制。同时也可为模具和工装的设计提供工艺补充面. ）曲面应该产生预期的延伸，延伸后没有任何不正常结果（例如猴尾巴或螺旋及曲面扭曲）。这允许下游的建模者产生延伸用来满足实体建模、设计修改、工艺补充面、钻模和夹具需要。 ）曲面应该修剪到内部边界并且能够缝合，要提供生成修剪实体的理想数据。） 曲面应该具有偏置额定材料厚度的性质，如果圆角半径比额定材料厚度小，将是例外情况,一般园角半径大于等于料厚。有造型外观要求的区域(如边缝处)一般园角半径取料厚值。3 曲面质量3.1 用来显示和审核的曲面网格划分 为了完成Ideas、UG、SURF
6、SEG等软件的许多的显示功能，曲面数模需要被网格化（定义为一种多边形网络，它近似代替数模，是一种三角形网格）。完成这种转换以后，速度加快了。曲面形状和曲率变化越复杂，网格划分应该越精确。这样的例子在以下后翼子板上显示。 对曲面质量不正确解释有时是网格划分不合适造成的。如果在曲面之间一个曲面或边界条件有问题，为了对曲面质量作出切实判断，精确的网格划分是必要的。 网格划分指南（Surfseg、Ideas）所要的分析网格划分外部件和内部高光可见区域0.02mm内部装饰和织物零件0.05mm拉延/拔模斜角检查或干涉/间隙检查0.15mm3.2 曲面分析工具 每一个曲面在创建期间或之后都应该被评价，有许
7、多适合的诊断工具用来审查曲面内在和边界的质量，但是不能依靠一种分析来显示所有的缺陷。所以要求这些工具结合起来完成一个曲面的彻底的审查。以下是一些建议使用的工具：1）追踪高光线固定或移动光源。2）实体表面或曲面颜色曲率图高斯曲率（分辨率要大于600，常用10002000）最大最小曲率平均曲率截面线U或V方向斜率或拔模方向 3）反射线、地平线照片（hoto Horizon）或纹理图视 4）用曲率梳进行截面分析 5）控制顶点网格6） 最小曲率半径测量和曲面偏置3.3 曲面分析步骤可以采用一些基本的步骤来评价一个曲面的内部质量）渲染曲面，查找任何不正常(非特征)鼓起、波纹、扭曲或不连续的高光线。移动光
8、源或旋转零件，许多初始缺陷能被鉴别。）在曲面的U、V方向产生或运行通过曲面的动态的曲率梳截面，寻找任何差异的曲率梳显示：多个尖点或不想要(不是特征)的波折。其他的截面产生方法，如放射状或垂直与一条曲线，对发现开口周围区域的问题是有帮助的。）查看曲面上的控制顶点网格来决定是否曲面构架是连续的和均匀变化的。）使用U和V方向曲面分析工具来识别或支持U和V截面相切工具发现的任何问题。3.4 致力于曲面的改正当一个曲面的问题被确定，需要针对曲面重构的最大最小范围作出一个决定。并且需要考虑做修改需要的时间和改正是否有更大的价值。局部的改变通常是容易解决的，但是有时微小的改变会涉及整个面片和它的曲面的大部分
9、，通常当一个初始曲面作了改变，它将驱动几个曲面的改变。曲面缺陷的位置也应该被考虑。如果问题在一个很低的可见区域或极少见区域，曲面的修改可以不做，或更多的注意力用在修改位于高可见区域的曲面上。3.5 曲面内在质量分析-A柱外表面 以下视图显示了几种不同类型的曲面分析方法，这些方法都支持判定一种曲面内在质量。导入这个区域的相邻曲面具有可接受的质量。在附近的这个结果显示了从A柱的底部到后视镜罩上部区域高光线流动或过渡的不连续。分析渲染模型的高光线不能显示曲面其他分析显示的问题。用高斯评价注意分辨率高于1000较好。表面区相交线的形状直接影响倒圆的形状。应优先的更多注意苛刻的相交线是否合适，而不是去注
10、意倒圆的开发。注意：最好的构造相交边界线将为将来倒圆的变化提供较大的弹性。相交线的形状直接影响倒圆的形状。应优先的更多注意苛刻的相交线是否合适，而不是去注意倒圆的开发。注意：最好的构造相交边界线将为将来倒圆的变化提供较大的弹性。精密的反射线显示模拟水平线显示精密的反射线色彩显示 曲率半径的不连续的色谱图反映了上面反射线的显示3.6 生成曲面的样条曲线高质量曲面生成的基础在于开始时构造较好的样条曲线，这里有一些样条曲线的通用规则。1） 用于曲面的构造曲线的样条曲线应该是单段曲线来帮助降低曲面的复杂性，使用不同阶次不同段数的曲线组通常在单一一个特征曲面中将产生高的复杂性，结果是，投影到这个曲面的任
11、何曲线将产生更复杂的曲面（更多段数）。这将产生曲线段数不能减小、曲线必须使用这种情况的错误的例子。2） 3到5阶（曲线自身阶数，并非是曲率的阶数）的样条曲线通常具有足够的自由度来合单一特征曲面生成的大多数形状。多特征可以每一个特征面单独建模(有单一特征的样条曲线)然后再连接或用过渡特征面连接,以获得复杂结构特征,但单一特征面采用3到5阶的样条曲线就够了.太多的阶数将使曲面（线）不易光顺,导致面的质量很差.曲面的特征该分解的分解，该合并的合并，原则上曲率突然增加的区域必须分开成另一个特征面并与该面三阶导数连续。4 曲面连续均匀过渡与质量4.1 曲线连续下面几幅曲率梳图像，有助于我们比较两条曲线的
12、曲率关系。最好的情况是曲率连续关系。在有些情况下，只能做到相切连续也是可以的。两直线直接连接的连续相交(G0)可接受切线（G1）不相交最理想的曲率（G3）理想的曲率 (G2)两直线桥接的连续相交（G0）相切（G1）最理想的曲率（G2）理想的曲率（G2） 4.2 相邻曲面连续 曲面的面片之间有四种连续级别1） 曲率连续（G2高斯2阶和G3高斯3阶）-最佳(高可见区域的曲面如外表面及内饰易见面即为高可见区域,这类区域要求采用三阶连续(如上图中G3)极少部分采2阶曲率连续(G2), 一般单一特征的大曲面片应达到G3连续和光顺;少可见区域(如仪表板下表面,A,B,C,D柱外面)可以用2阶连续(如上图中
13、G2)极少部分采用1阶连续(G1),极少见区域如发动机罩内板及后行李箱盖内板及大的不可见冲压件为了冲压成型材料流动容易等一般用G1个别用G2;对于未见小零件可以用一阶连续(如上图中G1).)2） 相切连续（G11阶）-有些情况下可以接受,如不可见及极少可见区域零件或成型比较容易的小零件.3） 相交（G00阶）-表达最初的设计意图和快速面可以接受,粗设计阶段可以暂用此面,精确设计阶段要提升到G1,G2,及G3曲面.4） 不相交-任何设计都不允许，除非故意设计或在不重要的缝隙处。相切连续和曲率连续的实例：使用斑马线和截面线曲率梳来检查连续情况是很好的。S形曲率连续Z形相切连续 相交表面（The mating surfaces ）的连续约束是由设计意图来决定的，不一定是曲率连续，但是能做到曲率连续是最好的。然而，利用曲面边界约束来达到相切或曲率连续，却以牺牲曲面内在质量为代价是不可取的。可以考虑牺牲部分边界连续性如可以考虑部分边界改变或降低边界的连续的阶数.相临表面的约束引起了表面边界的紊乱4.3 曲面片 曲面必须避免太多的面片（有时多也是无奈的除外），否则，随着曲率连续的变化，它会
