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
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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
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。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。
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
激活需要编辑的曲面网格。
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
做出曲面。
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
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
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。
2.2.5. 重建圆角
创建圆角特征，所建圆角要尽量贴合点云。
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。
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
激活需要编辑的曲面网格。
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
，可以快快速重建各种平面、圆柱、球体、锥体。
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。
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
剪切曲面。
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。
2.4. 典型方法3
此方法主要针对以全曲面为主、外形复杂的模型。
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
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。
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
提取部分特征线，用Insert /ScanCreation /Free Edges
得到点云边界线，还得利用Insert/CurveCration/Curve from Scan
来得到曲线，也可以直接用Insert/CurveCration/3D Curve在三角面上画出曲线。
2.4.2. 曲线分割
利用Insert /Operations/ Curves Slice
分割所画的曲线，这步很必要，对以后构建不同分片很有用。
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。
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。
3. CATIA逆向中应注意的问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
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
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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
浙公网安备 33021202002483