CATIA逆向工程建模.doc

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1、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1.2.1DSE（DigitizedShapeEditor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。1.2.2QSR（QuickSurfaceReconstruction快速曲面重构）模块根据输入的点云数据或者

2、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。1.2.3GSD（GenerativeShapeDesign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Volume，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CATIAV5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

3、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16一张拉伸面构成，底座有六张平面构成。下面我们按照这样的分块详细叙述该模型的逆向过程。凹槽顶槽顶面底座凸台侧面图1.1（1）导入点云单击按钮，出现图1.2所示对话框，选择模具点云文件的存储路径，参数设置默

4、认，然后单击【应用】即可，点云模型如图1.3所示。图1.2图1.316（2）点云预处理①单击按钮，出现图1.3所示对话框，设置如图，选择明显的噪声点并将其删除。②单击按钮，出现图1.4所示对话框，设置默认，选择点云，系统会自动找出孔洞处，单击【应用】按钮即可修补点云孔洞。16（3）曲面重构A底座图1.3图1.416①单击按钮，选择底平面点云，通过旋转视角，仔细去掉可能的噪声点，结果如图1.5所示；单击按钮，出现图1.6所示对话框，设置如图，选择图1.4所示点云，通过图1.7所示四个箭头将平面拉伸至合适大小（将鼠标放置圆周上可旋转箭头方向），单击【应用】按钮即可构造需的低平面；按照同样的方

5、法构造底座的剩下三张平面，结果如图1.8所示。图1.5图1.616图1.716A侧面图1.816①点击按钮，出现图1.9所示对话框，按照图示模式构建平面，选择低平面的法向直线PlaneNormal.1和其端点，如图1.10所示，单击【确定】按钮即可，将此面作为基准平面。图1.9图1.1016②单击按钮，出现图1.11所示对话框，设置如图，选择点云，以基准平面为截面，如图1.12所示，拖动图示箭头，使截面线在合适的位置，单击【应用】按钮即可。图1.11图1.12③单击按钮，出现图1.13所示对话框，选择上一步生成的截面线（点云，非曲线），设置默认，单击【应用】按钮，生成如图1.14所示曲线

6、。④单击按钮，出现图1.15所示对话框，以生成的曲线为轮廓，基准平面法向为参考法向，通过拉伸图1.16所示的箭头设置拉伸面的尺寸（也可由限制1、2输入），待到合适的位置时，单击【确定】按钮。16图1.13图1.1416A顶面图1.15图1.1616①单击按钮，选取顶面点云，如图1.17所示；单击按钮，选择所圈部分点云，设置如图1.18，拟合曲面如图1.19所示。图1.17图1.18②单击按钮，出现图1.20所示对话框，第一项选择上一步的拟合曲面任一边界，第二项选择拟合曲面，选择曲率连续，拉伸图1.21所示箭头至合适位置。按照相同的方法，延伸拟合面的其他三条边界，结果如图1.22所示。16

7、图1.19图1.2016A凹槽图1.21图1.2216①单击按钮，圈选其中一个凹槽；单击按钮，以基准平面为截面与所选点云求交；单击按钮，删除多余的截面线点云，结果如图1.23所示；单击按钮，将截面线点云转化为曲线，如图1.24所示图1.23图1.24②单击按钮，将所得曲线沿基准平面拉伸，如图1.25所示；单击按钮，将拉伸面的沿两侧进行延伸，如图1.26所示；单击按钮，圈选该凹槽的槽底点云，并将其拟合成一平面。16图图1