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汽车机械论文范文1
论文关键词：车身设计，逆向工程，曲面光顺，模型重构
车身在汽车的整体设计中，占有重要地位，直接影响到整车的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、行驶安全性等，这就需要在整个车身设计过程中融合空气动力学、结构力学、工程材料、生产工艺、美学、心理学、人机工程学等相关知识，因此，在缺资金、技术、人才等条件下，要完全自主开发一款汽车车身的难度是很大的，而参考国外同级别的成熟车型进行逆向设计则变得相对简单，既可缩短产品开发时间，提高产品开发成功的机率，也可快速吸收国外汽车车身设计的先进技术和经验，提高我国汽车自主开发能力。
1 逆向工程技术原理及流程
逆向工程(Reverse Engineering，RE)亦称反求工程，就是根据现有的产品模型机械论文，利用数字化测量设备获取实体数据，然后对这些数据进行拟合，构建一个完整的CAD模型，继而用于分析和制造[1]。相对于传统的正向设计方式，逆向工程可以在没有产品图纸的条件下实现产品的制造。长期以来，由于设计环境和设计手段的局限，限制了车身设计师的创造能力的发挥以及和工程技术人员有效的交流与协调，使得新产品的开发效率低下，进展缓慢。车身设计需要一种新的设计手段和思路。逆向工程不仅能完成对现有产品的仿制、复制，更能快速实现超越。
车身设计逆向工程可以分为三个过程―数据采集(data acquisition)，数据处理(data processing)，抽象建模(abstract model)。本文主要基于Pro/ENGINEER研究两种不同的建模方式。
2 数据采集及处理
数据采集是数据处理、模型重构的基础，按采集的接触方式不同分为接触式和非接触式两大类。在对车身零件和产品模型数据化之前，首先必须理解原有模型的设计思想，在此基础上还要修复或克服原有模型上存在的缺陷。主要考虑好以下几点：（1）确定设计的整体思路，对手中的设计模型进行系统的分析，确定好先做什么，后做什么，用什么方法做。将模型划分为几个特征区，得出设计的整体思路，找到设计难点，做到心中有数。（2）确定模型的基本构成形状的曲面类型，这关系到相应设计软件的选择和软件模块的确定。对于车身大型的外覆盖件等自由曲面，一般采用具有方便调整曲线和曲面的模块。值得注意的是，在设计过程中，并不是所有的点都要选取的，因此，在确定基本曲面的控制曲线时，需要找出那些点和线是可用的机械论文，哪些点和线是一些细化特征的，需要在以后的设计中用到，而不是在总体设计中就体现出来[2]。
3 Pro/ENGINEER软件抽象建模
抽象建模，即为将测量点还原为车身模型。内容包括曲线构建与拟合、曲面构建与光顺、实体构建等。目前较为成熟的模型重建技术是通过构建曲面来实现模型重建。因此，构建曲面是车身模型重建的关键。
3.1、根据车身点云数据建模
由于测量过程中得到的是离散点数据，缺乏必要的特征信息，往往存在数字化误差，需要对曲面和曲线进行光顺。光顺是一个工程上的概念，包括光滑和顺眼两方面的含义。光滑是指空间曲线和面的连续阶，数学上一阶倒数连续的曲线即为光滑的曲线;而顺眼是人的主观感觉评价期刊网。图2就是以丰田商务车为例，在获得点云资料后，在Imageware中处理出需要的抄数线。对于抄数线的处理，应注意，在变化趋势小的地方的点应尽量的少，对于明显偏离趋势的点应略去，以免过多的点造成曲线不光顺。曲线光顺应满足3个条件：曲线二阶几何连续；曲线没有奇点和多余拐点；曲率变化均匀，应变能较小。曲线光顺可分3步进行：寻找坏点，并修改坏点的坐标值；粗光顺使曲线上各段的曲率符号一致，保证曲线单凸或单凹性：精光顺，使曲线上各段的曲率变化均匀，满足光顺的要求。[3]再根据抄数线，在Proe中建模。图3是在Proe中建模的一个片段通过此种方式所建模型，精确度和效率都很高。
图2 三维抄数线 图3 建模片段
3.2、根据车身图片数据建模
在不能直接获得原始车身数据的情况下，根据车身图片采集数据，也是逆向工程的一大特色。大致操作步骤是：1）找到要作为车身数据采集对象的三视图（图4）；2）在CAD中将视图对齐，描绘主要轮廓线，即抄数线（图5）；3）将获得的抄数线导入Proe中作为参照（图6）；4）在Proe中根据抄数线逼近建模（图7）。
图4 车身图片图5CAD中抄数线
在建面的过程中，需要注意面与面之间的光顺。为了保证误差尽可能小，可以到分析模块中使用高斯曲率法对曲面进行分析。当曲面曲率变化比较均匀时即可为达到设计要求。若曲面质量很差需要对构成的曲线进行重新调整机械论文，直至曲面让人满意为止。逆向工程既要保证曲面质量又要保证设计精度。除了对原始型值点进行光顺之外，有时还要控制修改后的型值点同原始型值点的坐标偏差，该偏差不应太大，以保证设计部门给出的指标不致受太大的影响。目前，曲面构建方案主要有三种：1) 以B-Spline或NURBS曲面为基础的曲面构造法；2) 以三角Bezier曲面片为基础的曲面构造法；3) 以多面体面片为基础的曲面构造法。[4]
图6 曲面光顺拟合图7 车身实体
前期工程做好之后，打开Pro/ENGINEER 软件的壳体特征创建方法，利用Create/Prot rusion/Use Quilt将所建立的曲面生成实体完成3D建模。建模后可通过Pro/ENGINEER软件中的View/advanced--iPhotorender进行渲染处理，及Analysis-- ModelAnalysis/Curve Analysis/Surface Analysis的分析方法来检验所建立的模型、曲线和曲面的合理性与精确度。
3.3后处理
利用Pro/ENGINEER软件进行逆向工程设计还可以进行相应的后处理工作。将前面完成的3DCAD Model汇入Pro/ENGINEER软件的Manufacturing模块中进行Nc加工程序的制作，并利用Pro/ENGINEER软件生成NC加工的G代码输入三轴（或五轴）加工中心加工出产品。
4 结束语
对于车身设计，采用逆向工程做法是制造技术信息化、科学化的必然趋势，也是一项开拓性、实用性和综合性很强的技术，开辟了车身设计制造的新途径。基于CAD/CAM的逆向技术，可以大大缩短模具设计制造周期，这也适应汽车行业对产品进行快速更新的需要。实践证明，车身设计逆向工程技术的研究和应用，已经给企业带来良好的经济效益。
参考文献
［1］金涛,陈建良,童水光.逆向工程技术研究进展[J].中国机械工程,2002.8,1429～1435
［2］马铁利,兰凤崇.车身逆向工程应用中的点云处理与曲线曲面光顺[J].机械设计, 2000.8,175～178
［3］于哲峰,张国忠.基于Pro/ENGINEER的汽车车身逆向设计[J]. CAD/CAM与制造业信息化,2007.10 187～189
［4］卢金火,兰凤崇.汽车车身曲线曲面光顺处理方法的研究[J].计算机应用与软件, 1996,3, 215～218
汽车机械论文范文2
【论文摘要】长期以来中国经济的快速增长是以资源的过度消耗和环境的严重破坏为代价的。这就要求我们实现经济增长方式的转变,促进经济的循环发展。循环经济的发展是一个系统工程,需要全方面的支持,政府的推动和积极倡导是发展循环经济的重要保证,而税收作为政府宏观调控的重要手段,无疑是推动循环经济发展的最佳选择,所以当前如何利用税收政策来推动中国经济的循环发展是一个值得深入研究的问题。
循环经济是一种全新的经济模式,是一种生态经济,它要求运用生态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动。它关注的是资源减量、循环及再利用的问题。发展循环经济需要综合运用各种政策手段,尤其是财政税收政策,调节和影响市场主体的行为,建立起自觉节约资源和保护环境的机制。
1税收与发展循环经济的关系
税收是调节收入分配和调控企业经济行为最有效的措施,政府制定的推动循环经济发展的税收政策是企业发展循环经济的主导推动力。发展循环经济必须由立法机构和政府制定一系列强制性的法律和政策规则,规范企业和消费者的市场行为。政府发挥作用的方式不是直接作为微观的主体加入循环经济发展的过程中,而是通过制度安排,制定法律、法规和政策,激励生产者和消费者通过循环经济模式追求自身利益最大化,而其中政府制定的税收政策起了重要的作用。比如,适当提高资源税和改进计征办法,使国家作为资源所有者获得应有的收益比如对一些严重污染环境的物品开征环境税,提高排污收费标准或将费改税,从严征收,使环境成本内部化;比如扩大综合利用“三废”税收减免的范围,对节约和综合利用资源减免税收;比如加强对资源性产品和开发生产过程中高污染的产品进口关税或出口退税的调节力度,等等。总之,通过有增、有减的税收调节,起到限制和鼓励某种经济活动的作用,也是促进循环经济发展的根本性措施之一。
2我国循环经济税收政策存在的主要问题
2.1资源利用环节
2.1.1对资源课税的目的局限于调节级差收入,其定位与当前循环经济的战略不相符合
现阶段我国自然资源由国家垄断,而参与市场经济的主体无论是企业或个人,均是具有独立经济利益的,资源所有权和使用权的分离必然体现为一定的经济差别。而我国现行的资源课税体系是通过制定定额税率对经营过程中的级差收入进行调节,而对占用国有自然资源必然带来的收益未纳入资源课税体系,使各个经济主体竞相掠夺性地开采和使用自然资源,从而影响我国循环经济战略的实施。
2.1.2现行税制对资源课税的范围窄,税收的调控功能无法发挥到位
目前,我国对资源课税范围仅限定在土地资源和矿产资源,其他自然资源的开发和利用不属于资源课税体系,仍然征收资源使用费,形成税费并存的局面。收取资源使用费,随意性很大,社会效益低下;资源课税和资源使用费给经营者带来的负担不同,产生不公平的问题;资源开发过程中的浪费现象严重,生态效益低下。
2.1.3资源课税的规定比较分散,未形成统一、协调的课税体系
我国现行资源课税的规定主要分布于《增值税暂行条例》、《消费税暂行条例》、《资源税暂行条例》、《城镇土地使用税暂行条例》和《土地增值税暂行条例》等税收法规之中,各个条例都有自己的立法目的,税收政策体系不配套,无法形循环经济税收政策研究成严密的调控体系。
2.1.4资源课税的计税依据不合理
资源课税的计税依据是销售数量或自用数量,对企业已经开采但未销售或未使用的资源不征税,直接鼓励了企业和个人对资源的无序开采,造成大量的资源积压和浪费。《城镇土地使用税暂行条例》规定,计税依据是纳税人实际占用的土地(耕地)面积,基本未考虑土地所处的地理位置及以后该地段的土地价格及收益情况,刺激了企业和个人占用好地以及繁华地段的土地,加剧了人类生存空间与土地使用的矛盾。
2.1.5税率的设计与价格机制不协调,无法实现立法初衷
随着人口的增加和人们生活质量的提高,人类对自然资源的需求也会不断增加,资源的供给与需求的矛盾将越来越突出。按照市场机制原理,资源的价格必然会提高。但我国现行资源课税税收制度大多数采用定额税率,使应纳税额与资源的价格相脱离,税率、应纳税额与价格没有建立起相应的联系,税收杠杆和价格杠杆均无法发挥调节作用。
2.2产品制造环节
2.2.1增值税存在的问题
虽然新税法规定符合条件的固定资产的进项税可以抵扣,但该项优惠局限性很大。另外,当前增值税即征即退、减半征收的优惠政策只集中在电力、水泥、新型墙体材料方面,仅涉及煤研石、石煤、炉渣、粉煤灰、油母页岩等几项,这些只是循环经济的一小部分,还有很多其他的循环链及相应的原料和产品未被纳入。
2.2.2消费税存在的问题
现行消费税对发展循环经济能够发挥的作用十分有限。从范围上看,没有涉及我国消费最主要的能源产品—煤炭,那些容易给环境带来污染的日常消费品如电池、一次性塑料包装袋、一次性餐饮容器等,也没有被列入征税范围。而且从力度上看,现行消费税很难对重要战略资源(如石油)的消费起到限制作用。
2.2.3企业所得税存在的问题
首先,现行的企业所得税优惠期限过短、优惠方式单一。目前所得税对循环利用资源的企业优惠期限为5年或1年,不符合循环利用企业的运行规律.因为循环利用企业从正式投产经营到形成一定规模并初见效益一般需要几年的时间,维护正常生产的成本也比浪费资源进行生产的企业成本高。所以,一旦优惠期过,企业面临的是同其他非循环企业一样的税收政策以及高于这些企业的生产成本,很容易导致企业放弃资源节约循环利用的生产模式,转向低成本利用原生材料生产的模式。同时,优惠方式单一,仅限于减免税,缺乏针对性、灵活性和可持续性。其次,企业所得税对固定资产加速折旧及无形资产的摊销管理很严,对折旧方法,折旧年限,残值比例,摊销方法和年限都有严格的限定。
2.3资源再利用环节
2.3.1增值税存在的问题
在资源再利用环节,增值税没有形成合理的税负差距。对资源综合利用企业来说,以低成本的废渣等废弃物为原料进行生产,产品增值部分所占比例较高,而使用的废弃物又不能取得增值税专用发票,或虽然取得相关票据,但抵扣率低于征收率,在按增值的比例缴纳增值税时,形成高征收低抵扣的状况,与其他非循环利用资源的企业相比要缴纳更高比例的税收。另外,增值税优惠政策的设计思路遵循的是“末端治理”的资源化原则。比如对废旧物资回收企业的增值税优惠政策,在一定程度上减轻了废旧物资回收企业和以废旧物资为原料的生产企业一般纳税人的税收负担,但其优惠程度回收企业明显高于生产利用企业,具有鼓励回收有余、促进生产利用不足的嫌疑。国家对资源综合利用的增值税优惠,促使一部分企业投资于对资源废弃物的综合治理中,提高了资源的利用效率,但这一政策只是促使企业把废弃物再次变成资源以减少最终处理量,而没有考虑从输入端节约资源的减化和尽可能延长产品使用周期的再利用原则。
2.3.2所得税存在的问题
在这个环节,企业所得税仍然存在着税收优惠期限过短、优惠方式单一的问题,缺乏针对性和灵活性。在废弃物产生环节,没有设立适当的税种。目前对企业的污染行为,是以循环经济税收政策研究排污费的形式对空气污染、水污染、固体废弃物排放进行末端约束。现行排污费制度存在收费标准偏低、征收面窄、征收依据不科学、征收效率低等一系列问题,且专向收费的收入功能在一些地区被异化,演变为收入第一、治污第二,在制度安排上不利于环保及循环经济工作的开展。由于总体上企业的排污负担较低,一些社会责任感不强的企业在副产品综合循环利用与排污两者之间选择排污。
由此可见,我国现行税制中的优惠政策本身没有充分体现循环经济税收理念,不利于政策引导作用的充分发挥;而涉及循环经济的主要税种调解力度不均衡、不到位,甚至缺位,不利于资源的节约、综合利用和环境保护。
3我国循环经济税收政策的完善
3.1资源利用环节相关税收的完善
(1)生产和消费要尽可能地从使用污染环境的原料和能源转移到可再生利用的材料上来,从而奠定了减少污染物排放和废物资源化的基础,是再循环的前提。而且,进一步分析可以得出,通过原材料和能源消耗的减量化,也可以使不可再生资源的循环周期拉长,为自然资源的再生和人类寻找替代资源提供了一个较长的时间范围,从而促进自然和人类的可持续发展。
(2)生产者应尽可能地生产可以满足消费需求的、可以直接再延用或回收再利用的包装材料、容器和其他产品,减少废弃物的产生量,为再利用原则创造条件。显而易见,通过再利用和再循环原则的实施,反过来又深化了减量化的实施。而循环经济的税收政策中,资源课税是实现减量化的有效手段,所以,当前对资源课税的改革和完善也就成为了重点。
(3)建立一般性质的资源税,弱化其原有的调节级差收益的功能,向所有的自然资源开采、生产单位和个人普遍征收。改革之初,建议先将水资源、森林资源和草场资源纳入征税范围,以解决我国日益突出的缺水和森林、草场资源的生态破坏问题。条件成熟时,将现行的其他税种如土地使用税、耕地占用税、土地增值税纳入资源税,并将其他资源(如海洋、地热、动植物等)纳入其征税范围。
(4)调整税率,对所有的资源应普遍提高单位税额或税率,使之与目前资源市场的供求状况相协调。通过对资源税的改革,可以提高自然资源的价格,有利于从物质输入端对物质的输入量进行控制,适当减少对自然资源,尤其是不可再生资源的使用。同时也有利于缩小原生.资源与再生资源的价格差距,促进对再生资源的再循环利用。
3.2产品制造环节相关税收的完善
3.2.1增值税的完善
当原材料投入生产环节后,税源不容易控制。因此从效率角度看,不适宜作为重要的纳税环节。重点应该放在对符合循环经济的行为给与相应的税收优惠上。针对国家将要出台的发展循环经济的产品目录,结合工艺流程特点、重要性、现实可操作性一要求,有选择地扩大增值税即征即退、减半征收的产品适用面。重点是重化工产业部分产业链上的产品,因为这些产业处于基础性的地位,其税收优惠效应将会得到有效扩散,有利于推进产业结构调整,进而引起我国经济结构和布局的变革。
3.2.2消费税的完善
要重点将非循环经济范畴的重要消费品纳入消费税范畴,以此拉开其与循环经济范畴产品的税负差距。应把资源消耗量大的消费品,如一次性生活用品、高档建材等列入消费税的征收范围;对高能耗的享受型交通工具,如大排量的小汽车、越野车、摩托车等征收较高的消费税,对使用新型或可再生能源的低能耗的交通工具实行低税或免税。为了保护煤炭这一宝贵的战略资源,缩小其与石化能源的比价,可增设煤炭资源消费税税目。对于资源消耗量小、能循环利用资源的产品和不会对环境造成污染的绿色产品、清洁产品不征收消费税。
3.2.3企业所得税的完善
无论是内资企业还是外资企业,只要在生产过程中积极购置机器设备防止污染,改进技术、工艺流程,生产高产出、低消耗产品,或者在资源开采和利用中节约资源,提高资源回收率以减少环境污染、资源消耗等,均给予税收减免优惠。
3.3资源再利用环节相关税收的完善
3.3.1增值税的完善
对利用废旧物资生产的产品,除继续实行从废旧物资经营单位取得普通发票所注明金额的10%抵扣进项税额的政策外,在企业能按税法规定或税务机关依法确定的核算条件下,再按利用废旧物资的价值比例给予同比例减征增值税的优惠。对资源综合利用企业从外部购入的废渣等原材料、循环利用的内部废弃物等纳入增值税抵扣链条。在核实购入量、使用量等数据基础上准予抵扣,从而降低企业税负,促进资源的循环利用。对于意义重大、但回收成本高、经营亏损的资源综合利用企业,如垃圾电厂、废旧电池处理厂等,可由他们在即征即退和免税等优惠政策中自行选择一种优惠方式,并上报主管税务局备案。
3.3.2企业所得税的完善
对综合利用资源的企业,制定多种优惠方式。例如对于新成立的以废弃物为原材料的企业,可以采用在开始经营生产的五年内减免税收的方式;对于企业在生产过程中综合利用内部生产形成的废弃物,可以给予延期纳税或退税的政策;也可以由符合条件的企业自行申请所得税优惠方式,税务机关予以审批。另外,对按照循环经济模式设立的高新技术企业给予综合税收优惠,以从源头上鼓励企业进行可持续性发展。
参考文献:
[1]孟赤兵.循环经济要览[M].北京:航空工业出版社,2005.
[2]中国循环经济发展论坛组委会秘书处.中国循环经济高端论坛[M].北京:人民出版社,2005.
