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CATIA教程

CATIA逆向工程教程

时间:2012-08-16 15:29:12   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:6924   评论:0
1. 引言
CATIA软件在造型风格、车身等方面具有独特的长处,使用自动化的多表面曲率与切矢管理,可帮助用户快速进行风格造型和曲面造型。目前,CATIA发布了第6版本。
一些著名汽车制造商如Renault、Toyota、Kar2man、Volvo、Chrysler等已经100%的切换为CATIA设计,并且被各国的汽车零、部件供应商所认可。
CATIA事实上已成为汽车行业CAD软件标准。CATIA的数字化外形编辑器(Digital Shape Editor,DSE)、快速曲面重建(Quick Surface Reconstruction,QSR)以及创成式外形设计模块(Generative Shape Design,GSD)是强大的逆向开发工具。它们能完成点云读入、输出、编辑以及曲面快速而便捷的重建。本文介绍以CATIAV5的DSE、QSR和GSD模块为零件逆向开发基本过程。
2. CATIA逆向步骤
利用CATIA逆向的方法很多,但总的来说可分三种典型的方法,下面就各方法详细说明。
2.1. 预处理
各方法虽然不一样,但是起点是相同的,那就是对点云的处理。处理点云的步骤如下:
2.1.1. 导入
常规的几种点云类型catia都可以导入,在CATIA V5中的DSE模块中,通过Inset/Importcloud CATIA逆向工程教程导入零件的点云。在导入过程中导入过程中可以用鼠标移动6个绿色的控制点,改变导入点云边界,过滤一些无用的点(即降噪)。
2.1.2. 过滤
选择Insert/Cloud Edition/Cloud Filter CATIA逆向工程教程,利用Adaptative选项能将曲面变化小的地方过滤较多的点,而变化大的地方过滤较少的点,使特征变得更明显。该值越大则过滤掉的点越多。
2.1.3.  删除
通过Insert /Cloud Edition /Remove Point CATIA逆向工程教程,进一删除扫描过程中边界部分的误点和缺陷点。
2.1.4. 铺面
对点云进行铺面处理,它是点云的三角片图像,主要是为了提高点云的可视性,以便于提高曲面造型的效率。选择Insert|Mesh/MeshCreation CATIA逆向工程教程进行铺面。如果有破洞存在,不能单纯增加Neigborhood的值,否则一些不该补的部分也会被铺成面可用Insert | Mesh | Fill Holes CATIA逆向工程教程完成破洞的手动修补。
2.2. 典型方法1
此方法适用于以大曲面为主、圆角特征明显的模型。如下图。
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2.2.1. 区分三角网格曲面
将三角网格去除圆角之后,剩下的就是各个大曲面。通过Insert /Cloud Edition /Activate CATIA逆向工程教程激活需要编辑的曲面网格。
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2.2.2. 重建曲面
在QSR模块下,根据分割出来的曲面,利用Insert /Surface Creation/PowerFitCATIA逆向工程教程做出曲面。
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2.2.3. 扩展曲面
一般情况下,由于网格的局限,由PowerFit出来的曲面还不够大,需要用Insert /Operations/Extrapolat CATIA逆向工程教程对此面扩展。
2.2.4. 修剪曲面
当做好两个或多个曲面以后,就可以用Insert /Operations/Split CATIA逆向工程教程剪切曲面,这样可以使图面整洁干净,便于建模,最终可得到未倒角的模型。
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2.2.5. 重建圆角
创建圆角特征,所建圆角要尽量贴合点云。
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2.3. 典型方法2
此方法适用于以平面为主,具有明显机械外形的模型。这里的机械外形是指:平面、圆柱、球体、锥体。
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2.3.1. 区分三角网格曲面
将三角网格去除圆角之后,剩下的就是各个大平面和机械外形。同样也是通过Insert /Cloud Edition /Activate CATIA逆向工程教程激活需要编辑的曲面网格。
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2.3.2. 重建曲面
在QSR模块下,根据分割出来的三角面,利用Insert /Surface Creation/Basic Surface Recognition CATIA逆向工程教程,可以快快速重建各种平面、圆柱、球体、锥体。
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并且在创建这些图形时就可以改变图形的大小,无需再对图形进行扩展,加快了逆向的速度,但是需要设计人员准确判断图形的形状。下图就是平面和圆柱面为主。
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2.3.3. 修剪曲面
同样,在做好两个或多个曲面以后,就可以用Insert /Operations/Split CATIA逆向工程教程剪切曲面。
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2.3.4. 重建圆角
创建圆角特征,所建圆角也应尽量贴合点云。
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2.4. 典型方法3
此方法主要针对以全曲面为主、外形复杂的模型。
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2.4.1.  创建特征线
从零件具体结构特征出发,先用斑马线仔细分析点云的铺面(如下图所示),进行曲面重构之前的合理规划。
 
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划分曲面块的主要依据是零件的棱线以及面的曲率变化。特征线的创建方法很多,QSR模块Insert/Scan Creation/Planar Sections CATIA逆向工程教程提取部分特征线,用Insert /ScanCreation /Free Edges CATIA逆向工程教程得到点云边界线,还得利用Insert/CurveCration/Curve from Scan CATIA逆向工程教程来得到曲线,也可以直接用Insert/CurveCration/3D Curve在三角面上画出曲线。
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2.4.2.  曲线分割
利用Insert /Operations/ Curves Slice CATIA逆向工程教程分割所画的曲线,这步很必要,对以后构建不同分片很有用。
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2.4.3. 创建曲面
根据特征线利用netserface生成曲面,或者用powerfit生成曲面,曲面质量的好坏取决于上步所做的曲线,这步关键是要有好的线,而且线不宜过多。
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也可利用利用GSD提供的扫掠(sweep)、混合(blend)等曲面造型功能生成特征面,再通过求交(join)、裁减(trim)、倒圆(fillet)等操作将各曲面片光滑拼接或缝合成整体的复合曲面。
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3. CATIA逆向中应注意的问题
3.1. 误差问题
对于车身覆盖件,考虑到在冲压后的回弹以及拆卸时的变形,在曲面重建时应从整车装配工艺出发在保证曲面质量的前提下,要充分考虑零件之间的配合面问题,确保间隙和段差在合理公差允许的范围内,并且均匀一致。如果只追求完全忠实于零件,零件的制造误差和缺陷会不断带到建模中,从而导致逆向零件装配的不良。
3.2. 曲面重构问题
对于零件细小的结构可稍后考虑,先构建较大的面。大面可以分块,面与面之间可以用blend或者QSR模块中的powerfit方式连接。对曲率变化较小或者变化均匀的曲面,可将它当作一张曲面来构建。对于曲率变化不是很大的地方,直接由特征线建面(如用拉伸、扫掠和放样等功能)的精度比用powerfit更高。
4. 结语
基于CATIA的逆向建模技术已开始应用到新产品的开发、旧零件的还原和产品的检测中,它不仅还原实物原型,而且还能在此基础上进行设计修改,制造出新产品。

标签:CATIA逆向 逆向工程 
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