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[CATIA实例教程] CATIA逆向工程实例

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CATIA价格 发表于 2019-11-26 10:35:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
CATIA价格
2019-11-26 10:35:57 1188 0 看全部
  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,发布了catia v6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逆向工程实例64 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逆向工程实例85 ,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逆向工程实例87 ,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逆向工程实例33 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逆向工程实例64 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逆向工程实例41

  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逆向工程实例9 激活需要编辑的曲面网格。
CATIA逆向工程实例4

  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/PowerFit CATIA逆向工程实例68 做出曲面。
CATIA逆向工程实例86

  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逆向工程实例47 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逆向工程实例68 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。
CATIA逆向工程实例36

  2.2.5.重建圆角:创建圆角特征,所建圆角要尽量贴合点云。
CATIA逆向工程实例7

  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。
CATIA逆向工程实例90

  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逆向工程实例21 激活需要编辑的曲面网格。
CATIA逆向工程实例50

  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逆向工程实例94 ,可以快快速重建各种平面、圆柱、球体、锥体。
CATIA逆向工程实例37

  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。
CATIA逆向工程实例46

  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逆向工程实例69 剪切曲面。
CATIA逆向工程实例40

  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。
CATIA逆向工程实例19

  2.4.典型方法:此方法主要针对以全曲面为主、外形复杂的模型。
CATIA逆向工程实例26

  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。
CATIA逆向工程实例8

  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逆向工程实例31 提取部分特征线,用Insert/ScanCreation/Free Edges CATIA逆向工程实例53 得到点云边界线,还得利用Insert/CurveCration/Curve from Scan CATIA逆向工程实例31 来得到曲线,也可以直接用Insert/CurveCration/3D Curve在三角面上画出曲线。
CATIA逆向工程实例36

  2.4.2.曲线分割:利用Insert/Operations/Curves Slice CATIA逆向工程实例87 分割所画的曲线,这步很必要,对以后构建不同分片很有用。
CATIA逆向工程实例46

  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。
CATIA逆向工程实例54

  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。
CATIA逆向工程实例72

  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。
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