CATIAV5在逆向工程上的應用摘要：本文講述了CATIAV5軟件逆向造型的主要功能，以一款電瓶車車頭逆向設計為實例，探討CATIAV5的逆向設計的方法及特點。關鍵詞：CATIAV5，逆向設計，產(chǎn)品開發(fā)逆向工程作為產(chǎn)品開發(fā)的一種重要手段，被廣泛應用的企業(yè)的工程部門。CATIAV5是一個全系統(tǒng)的解決方案，可以完成造型后直接進行結構設計、模具設計、加工、分析等一系列后續(xù)工作，避免了不同軟件間的數(shù)據(jù)交換所帶來的數(shù)據(jù)丟失等麻煩。所以使用CATIAV5進行逆向設計非常方便。隨著CATIA在國內應用的不斷深入必將在產(chǎn)品開發(fā)中扮演著越來越重要的角色。下面以一款電瓶車車頭為例介紹CATIAV5在逆向設計中的一些具體應用1、點云數(shù)據(jù)的導入及處理1.1利用CATIAV5的DSE（DigitalShapeEditor）導入點云數(shù)據(jù)，并按照油泥模型的制作標準將點云擺正到電瓶車的車身坐標系中，作為后期建模的基準。1.2并對點云進行處理，如過濾點云處理、優(yōu)化點云，以不失真的前提下將龐大的點云進行過濾，便于鋪面時容易觀察及減小系統(tǒng)運行負擔。1.3運用DSE模塊中的MeshCreate功能把點云擬合成三角面片，必要時用FillHoles命令對三角面片進行處理。在QSR(QuickSurfaceReconstruction)模塊中用曲率分割命令判定物體曲面的構成方式，分清基礎面和過渡曲面，以及相關曲面的裁剪、導角等的先后順序，在曲面的構建前做到心中有數(shù)。2、曲面創(chuàng)建運用CATIAV5的自由造型模塊（FreeStyle）對物體表面曲面進行重構，當然必要時也借助于GSD、QSR等模塊進行逆向設計獲得Class–A曲面。大致的逆向原則是點、線、面，當然有時也可借助于FreeStyle中的鋪面工具Fittogeometry，曲面大致是使用FreeStyle中的Netsurface，若要得到光順的曲面，則必須對曲線進行光順，且保證曲線的階次不得高于6階。有時要完成一張光順的曲面不是一次能夠完成的，有時需使用控制點命令（ControlPoint）調節(jié)曲面以逼近點云。調面的原則是曲面的階次以低到高進行調節(jié)，為保證曲面的光順度，最高不要超過8階。在生成曲面的過程中要時時使用曲面分析工具對曲面光順度進行分析，以嚴格控制曲面質量?；A曲面完成之后，按模型的特征線進行裁剪，對裁剪過之后的基礎曲面的邊界使用Blend、fillet等命令構建過渡曲面，完成的最終曲面。3、曲面質量分析3.1高光分析，檢查曲面光順度3.2曲面整體加厚檢查完成后的曲面能否加厚，也是檢驗所完成曲面質量的手段之一，產(chǎn)品加厚0.8mm結束語本文結合實例對CATIAV5的逆向造型功能及過程進行了說明。CATIAV5強大的逆向設計功能越來越多的被應用于產(chǎn)品開發(fā)之中，極大的縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期。(end)典CATIA因曲面重構技惜術典型應用暗在產(chǎn)品逆向枕造型中，C背ATIA丹正在扮演著提越來越重要鉆的角色。一友方面是其強淹大的曲面造淘型功能，結返合他的快速置曲面重建模斧塊和點云編赤輯模塊可以槽很方便的完兔成產(chǎn)品的逆萄向造型，另模一方面，由偷于CATI命A本身的高合度集成，完摸成造型后就誤可以直接進輪行乒模具中設計、加工蹄、分析等一勁系列后續(xù)工昏作，避免了茅不同軟件間總的數(shù)據(jù)交換界所帶來的數(shù)擺據(jù)丟失等麻扇煩。所以用堵CATIA養(yǎng)進行逆向答造型會帶來駁很多的方便省。掙下面幾種情忙況是比較典悶型的CAT奔IA示例序應用旬叔浪穿惠悉誠紹致擾策姐凈網(wǎng)葡親批噴紐四木項芳午頸一、具有盜復雜曲面的發(fā)造型件：象必玩具、汽車軟外形、汽車青內飾、日用殊塑料制品、澡雕塑等等，應這類產(chǎn)品的撕特點是外型泉比較復雜，旗基本是曲面架造型，在C江ATIA立中我們可以常利用他強大肅的曲面功能姥通過構造線榜來進行最后號的曲面重構雀工作。項但膀視街緒棒皂徐把陪燦壇豬傻妹愉繁獄評由圖1具有障復雜曲面的式逆向流程鳴二、另外礎一種情況是棵產(chǎn)品具有典壇型的大的曲贊面特征，曲間面過渡是通厚過倒角完成哲的一類產(chǎn)品弦，這個在家俱電產(chǎn)品上表怒現(xiàn)比較多，臉比如吸塵器銹、電視機后圣蓋、洗衣機香外型等等?？颠@類產(chǎn)品對猴產(chǎn)品的精度設要求不是很倍高，但對外載型曲面有較蟻高的要求。杯黃圖2具有藏大曲面特征馳的逆向產(chǎn)品雪流程培三、對于維機械產(chǎn)品，烘往往都有比盼較明顯的幾憶何特征，比鉛如平面、圓億孔、球面、晌圓角等等，無象航空用鈑鄉(xiāng)金件、機械匯連接件等都陵是這種情況勺比較多。權以上幾種情罩況是比較典峰型的應用，羅但實際逆向妄過程中可能翼根據(jù)不同的先要求和形狀缸特征，往往篇需要各種方騎法的綜合運飾用。下面以炸一個玩具造怎型來說明C訪ATIA姿產(chǎn)品逆向造么型過程以及眾其中的幾個啊要注意的問冷題。慘丙漁族搞物夸牌煙沉凡絨珠酬治肢宏引郵提山在CATI惜A輸入點汗云以后我們泰首先要分析束這個產(chǎn)品，原發(fā)現(xiàn)這個玩話具造型主要按是以曲面為斃主，而且曲望面比較復雜膏，曲面特征托比較多，是罪個對稱造型頓，對稱面已朽經(jīng)是定義好抗的坐標平面彎。另外，由創(chuàng)于是玩具塑宰料制品，精特度要求不是橫很高。為此籍，我們有了粱大概的處理通流程。迷壤擦增漫裂兵慧宏響照罪究1．進行三伸角網(wǎng)格的建縫立：跡雕叼答眉德濃嬌墾等非多既虧點云的三角恰化，是做逆聽向過程中一鍵個很重要的頌步驟。掃描蝦點云往往很魯大，有的大尖的點云有上訊百萬甚至幾底百萬個點，濁如果不生成注三角片進行沈簡化，目前糧的計算機硬害件設備將很駝難對其操作尖；另外一個賽很重要的原起因，三角化黃簡化后，可售以很方便的諸為以后的構因線輔面做好奸準備。這里罩有幾個注意炮的問題，點網(wǎng)云匯入后要叔進行點云的夾處理，一般他選擇自適應廁（Adap覽tativ階e）方式對祝點云進行過割濾，這樣的櫻好處是可以模在曲率變化也大的地方保街留更多的點槐，曲率變化蕉小的地方保愛留的點少。充另外一個是揚進行三角化判的時候，鄰營近點（Ne葉ighbo對rhood催）參數(shù)的選營擇要適度，涼如果太大，遷產(chǎn)生的三角街片質量不好例，如果太小甩，產(chǎn)生的破窩洞太多。一卸般根據(jù)經(jīng)驗血，判斷產(chǎn)生濫三角片的質拼量，剩余個畫別的破洞可摟以利用修補喜工具進行修完補。還有一帝個要注意的傅問題是點云閃生成后，要刮利用網(wǎng)格清久潔（Mes神hCle耳aner）棍功能，清除甩掉點資料中脅的一些錯誤雙。箏律座嶺蔥鏡香老纏采礙弟尾蔑騙便仆喂慕嗚凡赴罰2．進行曲從線架構的建昂立：瞞逐謝書施勤膜催漂必這部分是個結很煩瑣的工汪作，但曲線也的好壞直接位決定了后面?zhèn)ド汕娴膬S質量，所以師要用心去做住這部分的內漲容。蝦齊怪織和丑間吹鋼伴筍鵲吧與暴做的時候要裝分幾部分來便進行，比如喝把玩具的耳氏朵分一部分跑、眼睛分一旬部分等等，析利用曲線投蠟影到點云的農(nóng)功能來生成援特征交線，父先利用曲率業(yè)分析功能，血分析出曲率象變化線，再嚷曲線投影或邊者點云上生循成樣條線功侮能來產(chǎn)生和竟點云擬合的丹曲線。完成紋后再利用截落面線（Pl禾anarS旁ectio出ns）功能拐沿特征曲線匹做出和點云身的截面交線智。難叉錦虹獨肆圖5玩具級的線架構流站程壞3．進行曲惠面架構的建占立：三CATIA攝的逆向造綁型中提供了汗一個很好的潛曲面工具，擔曲面網(wǎng)絡聞足聚長闖奮比磚（Surf旱aceN上etwor境k），這鞠個功能要求睬首先要利用俯曲線網(wǎng)格工積具（Cur綁vesNe亭twork州）建立一個可封閉的曲線瓣區(qū)域，然后瓶就可以快速抖的輔出曲面裕。輔面的時鄰候最好選擇庸所有相切連時續(xù)（All己Tang輛entC梢ontin風uity）澤，這樣可以獵保證輔出來征的曲面質量讓。閘我們前面生術成的空間點哥云曲線是不記相交的，這窗個時候如果聯(lián)我們要在C文ATIA拜中的其他曲極面模塊去處疤理，就要把燃這些曲線重毯新打斷再連胡接成相交的喘曲線，利用葡各種曲面命梅令也可以完濱成，但這樣燕做很費時，蔑而且曲面精歐度有欠缺。孤曲面網(wǎng)格工蠟具為我們提攏供了很大的俘方便，它可嗎以把空間曲專線按照一定扛的精度設置兄來定義相交飄打斷，然后映把他們連接類點云曲率分醬析空間3掌D曲線建拌立曲線投影肅到點云完成兔曲線建構帳繼續(xù)生成其襯他曲線沿遷曲線產(chǎn)生截蹈面線成一個臥“封閉”的節(jié)空間曲線。光在這里要注優(yōu)意設置曲線揭網(wǎng)格的精度稠，如果在前返面做出的曲奪線精度高的惑話，在這里粉就可以設置美很高的精度漫就可以產(chǎn)生健出封閉曲面肌了。所以，終CATIA番逆向的每威一步來說都富是相互關聯(lián)首的，都對最壤后的結果會繩產(chǎn)生影響。飼結迫理悼萍售漂耕畫孤縫洲亮藍淹敬或總做出每一個站曲面后，然贈后利用高級倒曲面模塊中勞的曲面過渡撥（Blen她d）功能進撇行各個曲面家之間的連接游。要注意的洋一個問題是壘，對稱的時襪候不要直接頌用結合曲面毀對稱，如果犬直接對稱，招在對稱面處雪曲面將不能斃保證曲率連昌續(xù)，我們的檢做法是先用隊對稱面偏移劇一個平面（談距離不可以材太大），然鵝后對曲面進泄行切割，再焦進行對稱，享最后利用b豆lend功辜能把對稱的柱兩個曲面選歷擇曲率連續(xù)殊結合起來（浪如圖中的紅瞇色曲面部分尺）。這樣得屢到的曲面質夕量將可以達球到曲率連續(xù)圈，符合要求平。映完成曲面造亮型后可以利南用CATI里A中的距囑離分析功能鋒對模型進行盼點云誤差分串析，分析結澆果顯示最大車的誤差為梅0.552透mm荷，最小是舊0.332借mm峽。最大誤差挽一般是在曲趣面過渡處產(chǎn)賺生的，因為嘗曲面過渡部膜分完全是依區(qū)靠曲面功能奧來完成，脫匹離了點云本跡身，所以會紡產(chǎn)生比別的由地方