Word修改版CATIA逆向工程建模Word文档格式.doc
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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
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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,参数设置默认,然后单击【应用】即可,点云模型如图1.3所示。
图1.2
图1.3
(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。
(3)曲面重构
A 底座
图1.3 图1.4
①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1.6
图1.7
A 侧面
图1.8
①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1.10
②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1.12
③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。
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。
图1.13 图1.14
A 顶面
图1.15 图1.16
①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1.18
②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。
图1.19 图1.20
A 凹槽
图1.21 图1.22
①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1.24
②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。
图
图1.25 1.26
③单击按钮,圈选两处凹槽的底面点云;
单击按钮,将底面拟合成平面,如
图1.27所示。
A 顶槽
图1.27
①单击按钮,圈选顶部凹槽点云;
单击按钮,以基准平面为截面与所选点云求交,结果如图1.28所示;
单击按钮,以“坐标”方式在截面线上生成三个点,如图1.29所示;
单击按钮,以“三点”方式构建一个整圆;
单击按钮,以“圆/球面/椭圆中心”方式构建圆心点,如图1.30所示;
单击按钮,以圆心点位中心点,圆的半径为半
径,基准平面方向为方向构建圆柱面,如图1.30所示。
图1.28 图1.29
图1.30
②单击按钮,圈选凹槽底面点云;
单击按钮,将底面拟合成平面;
按照同样的操作拟合凹槽顶面为一平面。
A 凸台
①单击按钮,圈选任意一个凸台的点云;
单击按钮,将其拟合为圆锥面,结
,需
果如图1.31所示;
单击按钮,将该锥面两端拉伸至适当位置,如图1.32所示(注意:
四个凸台并非中心对称
要对拟合凸台的相邻凸台拟合一次);
单击
按钮,圈选四个
凸台的顶面点云;
按钮,将其拟合为一平面。
图1.31 图1.32
②单击按钮,选择裁减后的凸台为“对象”,圆柱面为“参考元素”,设置见图1.33,结果如图1.34(需要对两个凸台分别进行该操作);
按照同样的方法将对称的凹槽进行阵列,如图1.34所示。
图1.33
图1.34
(3)曲面裁减
此时所有曲面片均已构造完毕,单击按钮,出现图1.35所示对话框,按照次序将所有进行裁剪,其中即将裁减掉的曲面有一定的透明度,通过【另一侧/下一元素】按钮选择
裁减部分,最终结果如图1.36所示;
单击按钮,出现图1.37所示对话框,选择需要倒
角的某条边或某张张均可,最终的结果如图1.38所示。
图1.35
图1.36
图1.37
图1.38
1.3.2实体造型实例
与上面的曲面造型类似,我们需要对风扇模型的结构以及曲面特征进行分析,如图1.39所示。
可以发现,该某型为一装配体,主要包括三部分:
电机、风扇以及进气罩,如图1.40所示。
其中,电机包括底座、芯轴和电机罩(如图1.41所示)。
在扫描点云时,零件之间彼此独立,没有确定的基准可供参考,若采取上一实例的方法逐个进行逆向操作,其最终的零件会无法装配,因此在逆向的过程中需要充分地考虑各零件之间的装配关系和尺寸。
该模型
的逆向过程,即包含逆向造型过程,也包含一定的正向设计过程,这在工程实践中非常常见。
电机
风扇
图1.39 图1.40
进气罩
(1)进气罩
图1.41
钮,导
①单击 按 入进气罩点云,如图1.42所示;
单击 按钮,圈选进气罩顶部的平面区域点云;
单击 按钮,将其拟合成一张平面。
图1.42
②单击按钮,以上一步生成的平面与进气罩点云求交,结果如图1.43所示;
单击按钮,以“坐标”方式在截面线上生成三个点;
单击按钮,以“三点”方式构建一个整
圆;
单击按钮,以“圆/球面/椭圆中心”方式构建圆心点,如图1.44所示。
图1.43 图1.44
③单击按钮,出现如图1.45所示对话框,设置如图,选择圆心点以及拟合的平面方向为参数,构建轴线,如图1.46所示。
图1.45 图1.46
④单击按钮,选择轴线和圆周上任意一点,以“通过点和直线”的方式构建平面;
单击按钮,将构建好的平面与进气罩点云求交;
单击按钮,对截面线点云进行裁剪;
单击并对其进行裁剪;
单击按钮,将裁剪后截面线点云拟合为曲线,结果如图1.47所示;
单击按钮,选择刚刚拟合的曲线为“轮廓”,轴线为“旋转轴”,构建如图1.48所示的回
转曲面。
图1.47 图1.48
⑤进入机械设计-零件设计模块,单击按钮,对拟合的曲面进行加厚(厚度已知,为1mm),其中黄色箭头指示曲面加厚的方向,结果如图1.49所示。
图1.49
(2)风扇
显然,我们可以将风扇分成上、中、下三个部分进行构造,如图1.50所示。
中部的叶片可以通过上部和下部的曲面裁减获得,待一个叶片完成后,其他叶片可由其阵列获得。
由于
风扇下部的底面存在一张较大的局部平面,因此我们可以从下部开始。
图1.50
待下部的平面构建完成后,我们可以采用与进气罩类似的方法构建下部以及上部曲面,如图1.51所示。
图1.51
下面我们主要讲述风扇中部叶片的构建方法:
①单击按钮,圈选出一个叶片的点云;
单击按钮,将其拟合成一张曲面,并沿四个边界向外延伸,如图1.52所示。
点击 按钮,在叶片曲面上画出叶片的边界,最后
由风扇的上、下部分曲面以及勾勒的曲线裁减叶片曲面。
单击按钮,对所有曲面加厚,即可得到如图1.50所示的风扇实体模型。
勾勒出的边界
延伸后的叶片曲面
(3)电机
图1.52
由于电机形
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