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CATIA_逆向详解

CATIA_逆向详解
CATIA_逆向详解

目录第一章逆向工程系统

1.1 逆向工程定义

1.2 逆向工程应用

1.3 逆向工程系统

1.3.1 逆向工程系统框架组成

1.3.2 产品实物集合外形的数字化子系统

1.3.3 三维CAD模型的重建子系统

1.3.4 产品或模具的制造

1.4 本书结构安排

第二章CATIA逆向工程建模基础

2.1 概述

2.2 CATIA曲线曲面基础

2.2.1 曲线

2.2.2 曲面

2.3 CATIA曲面的逆向重构

2.3.1 由曲线构造曲面的方法

2.3.2 由曲面派生曲面的方法

2.4 CATIA曲线,曲面的光顺评价和处理

2.4.1 参数曲线的几何连续性定义

2.4.2 参数曲面的几何连续性定义

2.4.3 工程实际中曲线,曲面光顺性评价和分析2.5 CATIA逆向工程建模基本流程

2.5.1 CATIA逆向工程流程-几何形状造型点云2.5.2 CATIA逆向工程流程-自由曲面造型点云2.5.3 CATIA逆向工程的特点

2.6 CATIA用于逆向工程的主要模块功能简介2.6.1 DSE数字编辑器模块

2.6.2 QSR快速曲面重构模块

2.6.3 GSD通用曲面造型模块

第三章数字曲面编辑器

3.1 进入数字曲面编辑器

3.2 数字曲面编辑器功能简介

3.3 点云数据的导入导出

3.3.1 点云数据的导入

3.3.2 点云数据的导出

3.4 编辑点云

3.4.1 激活点云

3.4.2 移除点云

3.4.3 过滤点云

3.4.4 特征线保护

3.5 点云的合并

3.5.1 点云的合并

3.5.2 网格面合并

3.5.3 点云与网格面的分割

3.5.4 网格面的分割与修剪

3.6 点云的对其与定位

3.6.1 使用罗盘对齐

3.6.2 使用约束对齐

3.6.3 使用对准球对齐

3.6.4 使用点云对齐

3.6.5 平移校正

3.7 铺面,补洞

3.7.1 铺面

3.7.2 偏移

3.7.3 重组边线

3.7.4 平滑网格

3.7.5 清理网格

3.7.6 补洞

3.7.7 删减网格

3.8 创建交线

3.8.1 曲线投影

3.8.2 截面线

3.8.3 点云交线

3.8.4 创建自由边线

3.9 创建曲线

3.9.1 3D曲线

3.9.2 交线曲线

3.10 点云分析

3.10.1 点云信息

3.10.2 距离分析

第四章快速曲面重构模块

4.1 进入快速曲面重构模块

4.2 快速曲面模块功能简介

4.3 点云编辑

4.4 创建交线

4.5 创建曲线

4.6 创建轮廓

4.6.1 创建规则轮廓

4.6.2 网格曲线

4.7 点云与曲线操作

4.7.1 曲线曲面的拼合

4.7.2 曲面的延伸

4.7.3 曲线曲面的切割与修剪

4.7.4 曲线切片

4.7.5 调整节点

4.7.6 干净轮廓切割

4.7.7 边界倒角

4.8 划分点云

4.8.1 根据曲率划分

4.8.2 根据斜率方向划分

4.9 创建曲面

4.9.1 基本曲面辨识

4.9.2 拟合自由曲面

4.9.3 放样曲面

4.9.4 网格曲面

第五章创成式曲面造型模块

5.1 模块的进入及功能简介

5.2 草图

5.2.1 进入草图工作台

5.2.2 草图命令简介

5.3 曲线架构

5.3.1 点

5.3.2 多重点

5.3.3 极值

5.3.4 直线

5.3.5 平面

5.3.6 投影

5.3.7 组合

5.3.8 反射线

5.3.9 相交

5.3.10 平行线

5.3.11 3D曲线偏移

5.3.12 圆,圆弧

5.3.13 corner倒圆

5.3.14 connect curve连接曲线

5.3.15 conic圆锥曲线

5.3.16 spline样条曲线

5.3.17 helix螺旋曲线

5.3.18 spine脊柱线

5.4 曲面架构

5.4.1 拉伸曲面

5.4.2 旋转曲面

5.4.3 球

5.4.4 圆柱面

5.4.5 偏移曲面

5.4.6 扫描曲面

5.4.7 填充曲面

5.4.8 放样曲面

5.4.9 混合曲面

5.5 曲线,曲面处理

5.5.1 连接

5.5.2 修复功能

5.5.3 恢复曲面

5.5.4 分解

5.5.5 分割

5.5.6 修剪

5.5.7 边界线

5.5.8 提取几何形状

5.5.9 平移

5.5.10 选装

5.5.11 对称

5.5.12 缩放

5.5.13 仿射

5.5.14 坐标系变化

5.5.15 外推曲线

5.5.16 外推曲面

5.5.17 改变取向

5.6 约束

5.6.1 一般约束

5.6.2 以对话框方式定义约束条件

5.7 分析

5.7.1 连接性检查

5.7.2 曲线连接性检查

5.7.3 锥度分析

5.7.4 分布线曲率分析

5.8 基于曲面的实体特征生程

5.8.1 拉伸体

5.8.2 旋转体

5.8.3 增厚成体

5.8.4 封闭曲面成体

第六章CATIA使用技巧及设计范例

6.1 点云预处理范例

6.1.1 点云预处理

6.1.2 小结

6.2 瓶子范例

6.2.1 创建交线

6.2.2 创建曲线

6.2.3 创建曲面

6.2.4 小结

6.3 马鞍曲面范例6.3.1 点云预处理

6.3.2 创建曲线

6.3.3 创建曲面

6.3.4 小结

6.4 车座范例

6.4.1 创建曲线

6.4.2 铺置曲面

6.4.3 生程实体

6.4.4 小结

6.5 盒子逆向范例6.5.1 三角网格化点云6.5.2 铺面

6.5.3 倒圆角操作

6.5.4 小结

6.6 汽车内饰件范例6.6.1 三角网格化点云6.6.2 曲面划分

6.6.3 顶部曲面

6.6.4 前部曲面

6.6.5 底部及环形曲面6.6.6 修剪

6.6.7 侧部曲面

6.6.8 沟槽曲面

6.6.9 爪扣

6.6.10 凹台

6.6.11 小结

第一章逆向工程系统

CAD:computer aided design

RP:rapid prototyping快速成型系统

CAM:computer aided manufacture

PDM:procduct data management

1.1 逆向工程定义

反求工程,反向工程

1.2 逆向工程应用

A对产品外形的美学有特别要求的领域

B需要通过实验测试才能定型的工件模型

C没有设计图纸或者设计图纸不完整

D需要反复修改原始设计模具

E很难用基本几何形状来表现与定义

F新产品开发,创新设计

G破损文物,艺术品修复,损坏零件的供应

H服装,头盔的制造要与使用这身体为原始设计依据

I RPM

1.3 逆向工程系统

1.3.1 逆向工程系统框架组成

1.3.2 产品实物集合外形的数字化子系统

STL格式:StereoLithography interface specification快速成型机常用格式,有ASCII码和二进制两种形式,

共定点规则,每一个小三角形与相邻的小三角形共用两个定点;

取向规则,用小三角形平面中的定点排序来确定内表面或外表面,反时针的定点排序是外表面,右手法则

取值规则,每个小三角形平面的定点坐标值必须是正数

大量的数据冗余,存在空洞,裂缝,边重叠,面重叠,悬边,悬面,法向量不正确等Ibl格式:Pro/E专门用于逆向的格式,简单的ASCII格式

1.3.3 三维CAD模型的重建子系统

几何实体,点,直线,圆弧,样条曲线,曲面等

描述实体:尺寸标注,绘图说明等

结构实体:结合项,图组,特性等

以ASCII码记录长度为80个字符的顺序文件

元素边界模糊,数据交换不稳定

STEP格式:Standard for the Exchange of product model data

不足:所有数据都是静态的,没有过程信息,产品的语意表达不足没有产品的参数化模型

对特征之间以及特征与产品模型间的关系没有做具体约定

特征的轮廓和形状,大部分是规则形状

DXF格式

Parasolid格式:包括点,边界,片,环,面,壳体,区域,体

1.3.4 产品或模具的制造

1.4 本书结构安排

第二章CATIA逆向工程建模基础

2.1 概述

曲面型面数据散乱,曲面对象边界和形状及其复杂

不是简单地由一张曲面构成,由多张曲面延伸,过渡,裁减构成,因而要分块

多视拼合问题

2.2 CATIA曲线曲面基础

2.2.1 曲线

方向:放样曲面对曲线的方向非常重要,方向箭头在沿曲线长度的3/4出显示出来

节点:连线上两个跨度相连接的位置

段:附属在曲线节点处的圆弧部分

起始点和终点:开放时是两个点,封闭时是一个点

控制点:小区域内影响及约束曲线形状的数学上的点,太多会产生褶皱,太少无法显示形状阶次:确定曲线的外形,曲线一般是4价,CATIA最多可用22价,直线是2价,圆弧或圆是3价

参数间的相互关系:控制点数=内部节点数+自由度+1

阶次=自由度+1

内部节点数=段数-1

控制点数=内部节点数+阶次=段数-1+阶次

控制点的分布:均匀分布,用于平滑曲线

非均匀分布,高曲率地方多用控制点

2.2.2 曲面

法线:曲面有一个法线方向,正方向为曲面颜色,负方向为灰色

节点和跨度:曲面由曲线创建时,曲面有与曲线一样的节点和跨度

控制点:与曲线类似

阶次:平面是2阶曲面,球体是3阶曲面,其他曲面大多是4阶

U和V的方向:每个NURBS曲面都有四条边,在两条边之间相互垂直的地方被分为U、V 方向,UV方向都有阶次,CA TIA最多可用16×16阶次,一般平面2×2阶次,曲面最好不要超多6×6阶次,多了不容易控制

2.3 CATIA曲面的逆向重构

重构过程:曲面分割-选择合适的造型方法生成曲面-曲面质量评价(精度、光顺性)-曲面裁减、生成外表面-外表面光顺性评价

曲面造型的两种方法:曲线构造曲面、曲面派生曲面

2.3.1 由曲线构造曲面的方法

旋转曲面、线性拉伸面、直纹面、扫描面

网格曲面:单向网格:由一组平行或者近似平行的曲线构成

双向网格:由一组横向曲线和一组与它相交的纵向曲线构成

边界曲面:四条边构成的封闭曲面

填充曲面:N条边包围形成曲面

2.3.2 由曲面派生曲面的方法

等半径倒圆曲面、变半径倒圆曲面、等厚度偏移曲面、变厚度偏移曲面、桥接曲面、延伸曲面、修剪曲面、拓扑连接曲面

2.4.1 参数曲线的几何连续性定义

两种度量:函数曲线的可微性,具有n阶连续导矢,其光顺性称为Cn参数连续性几何连续性,用Gn表示

两曲线段相连,只要在连接点有相同的切线方向就认为是光滑的

C0和G0相同,有公共连接点,位置连续

G1:在公共连接处具有公共的单位切矢(弧长的一阶导矢)

G2:在公共连接处具有公共的曲率矢(弧长的二阶导矢)

2.4.2 参数曲面的几何连续性定义

G0和C0:曲面具有公共连接线

G1:切平面连续性,当且仅当两曲面沿它们的公共连接线,处处具有公共切平面或公共曲面法线时

G2:曲率连续,沿公共连接线,处处在所有方向都具有公共的法曲率

2.4.3 工程实际中曲线,曲面光顺性评价和分析

2.4.

3.1 曲线的光顺性评价

曲率梳G0-位置连续:端点重合,连接处的切线方向和曲率均不一致

G1-切线连续:在连接处切线方向一致(倒角工具过渡面均属于这种,因为圆周与表面的切点间的一部分作为倒角的轮廓线,圆的曲率是固定的,故产生G1)G2-曲率连续:即曲率相同,在相交处梳子的齿长和方向都一致,但梳子线可以不连续

2.4.

3.2 曲面的光顺性评价

高斯曲率、截面曲率、切矢、双向曲率、法向矢量

反射线法:显示一线性光源由某一特定方向反射在曲面上的反射曲线,与视点有关

高光线法:简化的反射线法,取消了视点

等照度法:由曲面上具有相同光照度的点的集合所形成的曲线,检查曲面的连续性

焦点曲面法:检查曲面的连续性和凹凸性等

G0:连接处毫不相干

G1:连接处是相连的,一个面到另一个面会发生很大的形变,相接的地方产生尖锐的拐角G2:连接处有一个过渡,不会产生尖锐的拐角

产生曲面不光顺的主要原因:

组成曲面的曲线不光顺

组成曲面的曲线不合理

曲面造型方法不合适

2.5 CATIA逆向工程建模基本流程

产品设计的要求:

数学模型的精度误差满足用户可交付的要求

曲面内在的质量要求:连续性,光顺性

曲面连续过渡的要求:尖角

过渡曲面的流程路径要求

曲面或局部协调性和对局部特征分界的合理性

工程制造标准的要求

模具拔模的工程制造符合性要求

设计、质量和验证审核的可行性

一般过程:点云-特征线-面-实体

2.5.1 CATIA逆向工程流程-几何形状造型点云

点云格式:ASII,STL,IGS,IGES等

输入点云(DES模块导入)-点云数据的预处理,生成或构制3D曲线线框(DSE)-由3D 线框生成3D曲面(GSD和FS)-形成实体(part design)

2.5.2 CATIA逆向工程流程-自由曲面造型点云

导入点云-3D轮廓线框-QSR成曲面-part design成实体

2.5.3 CATIA逆向工程的特点

点和点云数据处理的高效率

可以构建class A曲面(FS和automotive class A)

可以根据需要快速构建calss B曲面(QSR)

GSD曲面功能强大,并可进行可行性分析

多样化检测工具(曲率分析,连续分析,距离分析)

三角网格曲面直接进行3轴加工(SMG)

以DMU SPA对数位模型进行空间干涉检测

2.6 CATIA用于逆向工程的主要模块功能简介

DSE(Digitized shape editor数字编辑器)

SQR(Quick surface reconstruction快速曲面重构)GSD(Geverative shape design通用曲面造型)

FS(Freestyle自由曲面造型)

2.6.1 DSE数字编辑器模块

导入点或者点云数据

预处理点云数据:过滤,删减,空洞修补,对齐,合并点云三角面片网格化

点云剖面生成扫描线(Scan line)

由扫描线生成特征线或线框

误差检测

点资料的整理,为曲面重构做准备

三角网格曲面划分后可直接进行3轴加工或快速成型点云与重构的曲面做误差检测和控制

三角网格曲面划分后可直接进行DMU空间分析检测2.6.2 QSR快速曲面重构模块

重构可编辑的高精度曲面

划分三角网格面片提取适用的曲面区域

以特征边界与局部点云重构自由曲面区域

辨别及重构基本几何曲面:平面,球面,圆柱面等

品质检测及误差分析

2.6.3 GSD通用曲面造型模块

根据做好的特征线或线框,结合产品结构,构造曲面对部分细节优化

裁减,合并并生成高品质曲面

误差检测

第三章数字曲面编辑器

3.1 进入数字曲面编辑器

3.2 数字曲面编辑器功能简介

导入点云,清理点云,三角网格化点云,作点云剖面提取曲线,提取特征线,点云质量分析3.3 点云数据的导入导出

支持的格式:CGO,ASCI,Atos,Iges,Stl

3.3.1 点云数据的导入

对话框

Format:选择格式

Selected file:选择点云文件

Statistics:显示点云信息

Sampling(%):设置取样比例,即加载的点数占原来点总数的比例

Scale factor:交线尺寸的比例

File Unit:导入点数据的单位

Grouped:一次选择多个点云,选中时,表示自动合并称为单一点云

3.3.2 点云数据的导出

3.4 编辑点云

激活,过滤,移除等操作

3.4.1 激活点云

直接选择点云或者圈选点云来选择点云的部分区域作为工作区域

对话框

选择要编辑的点云-选择Mode-选择Level-选择Trap Type-选择Selected Part Active All:激活该点云的所有点

Swap:反向选择

Mode中:

Pick时,Level全部激活,Trap Type和Selected Type不可用Trap时,Level不可用,Trap Type和Selected Type激活Brush时,

Trap Type中(选择的方式):

Selected part中:

Inside Trap:框选内

Valid Trap:可取消该次选择,重新选择该点云激活

非激活的点云可以再用激活来恢复

3.4.2 移除点云

对话框

跟激活点云一样

移除后点云不能恢复

3.4.3 过滤点云

数据太庞大,无需如此多的点

曲率大的地方多用点

对话框

Reset:重新过滤

Homogeneous:数值为圆球半径,球内的点被过滤,球上的点保留

Adaptative:根据点与点之间的玄偏量差量,把某偏差量以内的点都过滤掉,数值越大代表容许的偏差越大,过滤的点越多。曲面变化小的地方虑除较多的点,大的地方保留较多的点,一般建议适用该项

Statistics:显示过滤的一些信息

Physical removal:选择时,过滤的点将被删除

不选择时,只能使用该对话框“Reset”项恢复所有点

3.4.4 特征线保护

扫描线,保护后,移除和过滤操作中,不受影响

对话框

点击点云时,该点云的特征线都显示出来了(Unprotected)右键即可选择保护还是不保护Scal/Grid:扫描的特征线和网格

Cell:表示一个点云,保护后,该点云不再能过滤和删除

3.5 点云的合并

合并、分割、网格面的合并、分割、修剪等

3.5.1 点云的合并

将多个点云合并为一个点云

对话框

选择要合并的多个点云就行了3.5.2 网格面合并

将网格面合并

对话框

选择多个要合并的网格面就行了3.5.3 点云与网格面的分割

将点云和网格面分割成数个部分

对话框

与激活点云类似

3.5.4 网格面的分割与修剪

利用曲面、平面、曲线或其他网格对现有网格面进行修剪或分割

对话框

3.5.5 投影点云

对话框

3.6 点云的对其与定位

当物体太大,需要分几次扫描才能完成,就需要将几个点云定位

3.6.1 使用罗盘对齐

对话框

先点击要移动的点云,再选择目标点云,点击确定,Move的三个选项可选

第一个:可以选择定位结果,有多种结果时点击该图表切换

第二个:使用罗盘附着于点云移动和旋转

第三个:恢复到开始的状态

完成后生成一个新的点云,Points代表生成的新点云相对于原点云的点的数量比例

3.6.2 使用约束对齐

使用配对的规则形状:点,线,面,圆柱,球等来对齐

选择要移动的点云,选择特征(点,线,面,圆柱等),再选择目标特征(点,线,面,圆

柱等)

3.6.3 使用对准球对齐

前后两次测量时测入重叠的部位作为对齐的记号,即校正圆球

球的半径知道可输入,不知道系统会自动计算

先选择要移动的点云-目标点云-要移动点云的参考球-OK-点击要移动点云参考球的位置

复制一份出来,保留原来的点云

3.6.4 使用点云对齐

3.6.5 平移校正

3.7 铺面,补洞

对处理好的点云进行铺面

铺面:将点云铺成网格

偏移:将铺好的网格偏移

补洞:若铺面出来的网格有破洞,就需要补洞

3.7.1 铺面

对话框

3D Mesher:具有复杂点云的铺面方法

Sag:可以减少密集点云铺面时的三角形数量,和点云经过过滤后在铺面有相同的效果,0时全部点都铺面

2D Mesher:形状比较平滑简单的点云,即点云的形状可以靠投影在一个平面内表示,需要选择一个平面作为参考面,平面的方向决定网格质量的好坏

Neighborhood:设置大小后,产生一个小球,该小球内的3个点才能铺面,即半径越大,铺面越多,半径越小,球内的点越少,铺面越少

Display:显示网格的方式

Shading:网格打光的情形

Triangles:单纯显示三角网格

Smooth:使打光后的网格相对比较平滑

Flat:每个三角网格独立成面

3.7.2 偏移

偏移网格面

对话框

catia逆向设计教程

1 产品分析与概述 这是一个较为简单的灯壳,对称做法,只需做一半,误差控制在0.5mm范围内,顶面和侧面做好后,倒R角接合,再把边界确定,即基本完成,本章会讲到如何调曲面的控制点从而逼近点云,调面功夫好的话,可以很快的完成一块高质量的曲面,并且贴近点云,这样可以减少做面时的一些辅助工作,调面需要平常多去练习,多去调各种各样的曲面,才能越调越快、越调越好! 2导入点云 首先新建一个“Part”文件档,在菜单下插入Geometrical set (几何图形集),点击图标 进入逆向点群编辑模块。单击图标输入点云,如图10.2-1,选择*.asc格式,并指定当前档案放置的路径,点击对话框中的“应用”预览如图10.2-2,“确定”完成操作。 图10.2-1 10.3点云处理 点击点云过滤图标,如图10.3-1,将Homogeneous值设成0.5mm,选中 点云,这样两点之间距小于0.5mm的点会删除,按“应用”预览如图10.3-2过滤后 的结果,点击“确定”完成操作。

图10.3-1 图10.3-2 将点云转成三角网格面,这样便于清楚的看见特征,点击创建网格图标,如图10.3-3将对话框中的Neighborhood(邻近)默认值设成3mm,该值设的太小会造成两点间距要是大于你设的数值将无法连成三角网格,从而产生破洞,而设的太大可能会造成误连,会产生不必要的三角网格面,按“应用”预览结果如图10.3-4,点“确定”完成操作。

图10.3-3 图10.3-4 10.4曲线、曲面创建 剖切断面,先将网格面隐藏,点击图标,如图10.4-1,选择三角网格面,再在模型树上选择ZX平面与网格面剖切断面,点击“应用”预览如图10.4-2,再按“确定”完成操作。

CATIA逆向工程设计教程

CATIA逆向工程设计教程之米老鼠逆向建模 作者:无维网WUSHENMARS 由于这个逆向时间过长,所以不能给大家看视频了,只能把点云和PRT贡献给大家了 我当时得到的呢是ASC文件,必须使用导入(Import)才能将文件导入.所以我们首先进入逆向点群编辑模块也就是数字化编辑(DSE).接着我们导入ASC点云文件.选择导入命令,输入文件路径.点应用接着确定. 利用建立网格功能(Mesh Creation)建立网格,选择点云数据,按邻近选择合适数据,显示中呢选择着色,三角.平顺,接着按应用按扭计算后点确定.

现在呢我们进入快速逆向模块.首先我们利用平面切线功能(Planar Sections)选择点云数据.在选择平面模式我这里选择的的是XY平面,必须注意断面曲线所需要的起始和终止位置,如果没有符合要求,可以拖动切面上的拉杆,调整下自己需要的位置.设置完成后点APPLY应用后预览断面曲线是否正确,确认后点OK结束 这步没什么难的,3D曲线.并且在刚才那2个平面截线那里做个很短的桥接

利用投影功能把刚才的3D曲线投影到点云上 把刚才的桥接曲线光顺一下.不要忘记不做 利用曲率分析功能,分析下点云(这里注意的是在形式TYPE中呢我们选择是半径RADIUS选项,在结果RESUULTS选项区域里面的扫描点

SCANS改选为群组DISTINCT单选按钮.设置完成后点OK结束,接着利用3D曲线功能做图上的兰色的3D曲线.接着投影.生成黑色的曲线, 这个投影曲线同样是按照3D曲线投影到点云上得到的.至于黄色的那些曲线呢我想大家都知道平面切面功能.用平面切面中的导引线产生断面的选择按钮.选择2条限制曲线就可以建立这些断面曲线了

CATIA逆向教程

CATIA逆向教程 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 Sh ape 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、Q SR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/I mportcloud 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 ,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 ,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 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 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。

CATIA逆向工程建模实例

第1章 CATIA逆向工程建模实例 1.1概述 CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案,它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品,并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。逆向工程建模所使用的只是其中的几个模块,不管是对曲面还是实体,其表现都非常出色。 1.2主要逆向模块功能简介 1.2.1 DSE(Digitized Shape Editor数字编辑器模块)模块 根据输入的点云数据,进行采样、编辑、裁剪以达到最接近产品外形的要求,可生成高质量的三角网格曲面。 1.2.2 QSR(Quick Surface Reconstruction快速曲面重构)模块 根据输入的点云数据或者mesh以后的小三角片体,提供各种方式生成曲线,以供曲面造型,完全非参。 1.2.3 GSD(Generative Shape Design 通用曲面造型)模块 非常完整的曲线操作工具和最基础的曲面构造工具,除了可以完成所有曲线操作以外,可以完成拉伸、旋转、扫描、边界填补、桥接、修补碎片、拼接、凸点、裁剪、光顺、投影和高级投影,以及倒角等功能,连续性最高达到G2,生成封闭片体V olume,完全达到普通三维CAD软件曲面造型功能,比如Pro/E。 1.3应用实例 结合逆向工程原理以及CATIA V5软件,我们给出了两个应用实例,分别说明曲面以及实体的逆向过程。其中,以某零件的模具面作为曲面造型模型,以某工业风扇作为实体造型模型,以上两个模型在工程中均比较常见,具有一定的代表性,其逆向过程包含了大部分的逆向手段和方法,具有一定的参考价值。 1.3.1曲面造型实例 在进行曲面逆向之前,我们需要制定一定的策略对其进行逆向,根据模型自己的特点,我们将其分为以下六个部分(如图1.1所示):顶面、顶槽、凸台、侧面、凹槽和底座。其中,顶面由一张自由曲面构成,顶槽由拉伸面和平面构成,凸台由锥面和平面组成,侧面由

逆向流程及CATIA逆向的一些技巧

逆向流程及CATIA逆向的一些技巧 1、导入点云。对IGS格式的可以直接打开。对STL或ASC格式的点云选择(Import) 命令导入。 2、用(Filter)稀释点云使文件数据变小,必要时采取物理(Physical removal)移除,点 云间距以不超过1mm为宜,保证后续点云三角化的精度。 3、移除燥点。用(Remove)命令移去多余的与建模无关的点。 4、对齐点云到整车坐标系。针对没有移到整车坐标系的点云,用点云对齐工具条 ()或点云移动()中的命令移到指定位置。前者是移到另一大的点云对应位置,后者是移动到空间的指定精确位置。 5、三角化点云。用(Mesh creation)选择合适的点间距三角化点云。 6、对三角化点云不好缝隙比较多的,用(fill holes)命令填补。 7、构建大面,建立基准。 因钣金件是等厚的两层,可以只做单层偏置料厚就行,内外饰等塑料件是实体,上面有很多凸凹实心结构,有的塑料件如空调、大灯等更不是典型的实体结构,很多不等料厚及凸凹结构,因此两者的建模思路略有不同。 A 对钣金: ①外板,一般由曲面光顺部门做好了外表面,我们根据点云去做周边的延伸面和配合面即 可。对内板,先构建主要的支撑大面(一般与内饰配合安装的面),与坐标平面平行的大面,与其他零件(大外板)配合的平行面。如地板上与Z平面平行的面、顶盖横梁与顶盖外板平行的面的、前后门与Y平面平行的面、发动机盖与外板平行的面等。对加强件先做加强的部分和与其他钣金焊接的面。因为这些面要保证一定的精度,并且不能单纯逆向做。这样的面一般有平行关系,不能用QSR模块的(Basic surface recognition)或(Power ftit)来做。如果是平面并且与坐标系有平行关系,可以FSS模块直接用(Planar patch)去拉伸。只是这样做的是非参以后不好调整,而这样的面一般需要正向去做,可以用GSD模块的几个命令去灵活运用。 ②构建大面上的凸凹结构和加强筋。对凸凹结构。先做突出或凹进的面,然后在草图内画 凸凹处的边界线,退出草图后用SWEEP命令做周边的面。注意先做的时候用正向的思路并且带参做,便于调整。对于筋及等截面的部分,先构建出引导线,然后做出截面线扫掠。 在做凸台和筋时SWEEP命令用得比较多,在此略做介绍。

CATIA逆向教程

CATIA逆向教程 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 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 ,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 ,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 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 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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