CATIA数字曲面编辑器
CATIAV5-6R2013中文版曲面设计教程第六章自由曲面编辑

第6章自由曲面编辑本章导读:自由曲面的编辑包括曲线曲面的编辑和外形的修改,在完成自由曲面设计之后,大多数情况下模型都不能满足需要,需要进行编辑修改。
本章将要介绍的就是曲面、曲线的编辑和修改命令。
1646.1 曲 面 编 辑曲面编辑是对曲面或曲线进行分割、连接分解、转换和复制的操作。
编辑曲面外形是通过控制点、匹配、填充、整体变形和延伸等操作对曲面外形进行修改。
通过修改曲面外形可以生成质量较高的曲面。
6.1.1 曲面分割曲面编辑是对曲面或曲线进行分割、连接分解、转换和复制的操作。
CATIA 提供了【操作】工具栏,该工具栏包括曲面分割、取消修剪、连接、分解、转换和复制几何参数等工具按钮,如图6-1所示。
图6-1 【操作】工具栏单击【操作】工具栏上的【中断曲面或曲线】按钮,系统弹出如图6-2所示的【断开】对话框。
在【中断类型】选项组中按下【中断曲线】开关按钮。
单击【选择】选项组中的【元素】文本框,从绘图区中选择修剪曲线。
单击【限制】文本框,从绘图区中选择中断曲面的限制元素。
如图6-3和图6-4所示。
图6-2 【断开】对话框从【选择】选项组中选择中断曲面和限制元素的操作,分别是【分解】、【交换选择】、【中断两者】。
在【修剪类型】选项组中设置修剪类型,分别是【修剪边线】、【修剪曲线】。
在【投影】选项组设置投影方式,分别是【沿指南针】、【沿法线】、【沿查看方向】。
在【外插延伸】选项组中设置延伸方式,分别是【切线外插延伸】、【曲率外插延伸】。
如果按下【偏差】选项组中【偏差模式】开关按钮,显示对话框中和几何图形上原始曲面和结果曲面之间的最大偏差,此设置仅适用于【中断曲面】选项下的【修剪曲面】选项。
第6章自由曲面编辑165图6-3 原曲线图6-4 断开曲线在【断开】对话框【中断类型】选项组中按下【中断曲面】开关按钮,【断开】对话框如图6-5所示。
单击【选择】选项组中的【元素】文本框,从绘图区中选择修剪曲面。
单击【限制】文本框,从绘图区中选择中断曲面的限制元素,如图6-6和图6-7所示。
CATIA简介

catia求助编辑百科名片CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。
作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分,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。
查看精彩图册目录产品及服务核心技术功能和模块CATIA曲面设计模块CATIA模块中英文对照发展历史CATIA诞生CATIA V5行业应用航空航天造船工业厂房设计加工和装配消费品CATIA V6介绍V6发布竞争优势主要客户标准件库展开产品及服务核心技术功能和模块CATIA曲面设计模块CATIA模块中英文对照发展历史CATIA诞生CATIA V5行业应用航空航天造船工业厂房设计加工和装配消费品CATIA V6介绍V6发布竞争优势主要客户标准件库展开编辑本段产品及服务模块化的CATIA系列产品旨在满足客户在产品开发活动中的需要,包括风格和外型设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。
CATIA产品基于开放式可扩展的V5架构。
通过使企业能够重用产品设计知识,缩短开发周期,CATIA解决方案加快企业对市场的需求的反应。
自1999年以来,市场上广泛采用它的数字样机流程,从而使之成为世界上最常用的产品开发系统。
CATIA系列产品已经在七大领域里成为首要的3D设计和模拟解决方案:汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、电力与电子、消费品和通用机械制造。
编辑本段核心技术CATIA先进的混合建模技术设计对象的混合建模:在CATIA的设计环境中,无论是实体还是曲面,做到了真正的互操作;catia 建模技术变量和参数化混合建模:在设计时,设计者不必考虑如何参数化设计目标,CATIA提供了变量驱动及后参数化能力。
几何和智能工程混合建模:对于一个企业,可以将企业多年的经验积累到CATIA的知识库中,用于指导本企业新手,或指导新车型的开发,加速新型号推向市场的时间。
CATIA具有在整个产品周期内的方便的修改能力,尤其是后期修改性无论是实体建模还是曲面造型,由于CATIA提供了智能化的树结构,用户可方便快捷的对产品进行重复修改,即使是在设计的最后阶段需要做重大的修改,或者是对原有方案的更新换代,对于CATIA来说,都是非常容易的事。
CATIA逆向设计基础 第7章 快速曲面重构模块QSR

1. 拾取网格面/点云
2. 拾取截面:XY、YZ、 XZ,也可自定义截面
4. 改变截面的位置,拖动箭头
3. 设置交线参数: 交线的数量与间距
5. 设置交线的存储方 式:单个集合体、按 参考截面、各交线
6. 应用+确定
注: 交线的质量较好时使用Curve from scan构成曲线; 交线的质量较差时使用3D Curves构成曲线,尽量做到
(拟合曲面平均偏差的最大值)
此工具可将局部点云拟合为自由曲面,即由构成边界的曲线+内部的网格面/
点云拟合成曲面。逆向设计中使用频率高!
步骤:
a. 激活局部区域的点云 b. 打开强力拟合工具 c. 选择点云的边界曲线; d. 选择网格面/点云; e. 应用+确定。
强力拟合后,需要将全部点云重新激活
Multi-sections surface.CATPart
注:单击交线上某位置可创建新点,曲线也将被分段,光标手势由 转变为 后,可对该点进行删减、强加切 线连续等操作,也可删除端点(fixed)。曲线创建好后,可将不必要的交线隐藏,以方便后续的操作。
7.5 划分点云
segmentation1.CATPart
对于一些复杂曲面,在曲面重构时一般都要进行分块处理,也就是将网格面/ 点云划分为各个较简单区域,然后进行单独构面。
7.9 实例分析
(5)基本曲面重构——椅子棱角
a. 将步骤(4)修剪的曲面隐藏; b. 使用激活工具拾取(brush)椅子的某一棱角; (注:由于椅子棱角处仅有一个网格面,基本曲面重构工具无法 创建曲面,故需要采用其他方法创建该处的曲面;) c. 打开3D Curve工具,在步骤b的网格面绘制三条直线(要求
catia数字化编辑器

6
激活
激活指定的点云
操作方法等同去 除点云
7
三角化
依据点云进行三角化
Neighborhood : 进行三角化的间距
显示方式:
• Triangles: 三角形 • Shading: 填充 • Smooth: 光顺 • Fflat: 平直
8
偏置
偏置
Offset Value : • Enter the value of the offset. Free Edges : • Create Scans, will allow you to create the free edges of your new tessellation as Scan entities.
4 6
先点[OK]确认一次 再点[OK]确认,完成 操作
5
在参考点云上同样选 择定位球的位置 (三次)
28
点云显示方式
点云可以用不同的显示方式显示出来.
29
20
分割网格
21
投影
22
补洞
填补三角化后没有完成的洞,一般不需此操作
23
坐标系调整
1.用罗盘对正
2 1
选择要移动的点云
3
选择目标点云
5
一定要注意顺序
点移动图标,有四个 方向可选
4
点确定 点罗盘图标后,罗盘加载到点云上,此时可用罗盘移动点云
24
坐标系调整
2.用最佳对齐
1
选择要移动的点云
2
选择参考数模 点移动图标,有四个 方向可选
CATIA 逆向工程
数字曲面编辑器
Digitized Shape Editor
1
工具
2
CATIA逆向设计基础-第6章 数字曲面编辑器

先应用再确 定
默认即 可
生成三角网格 面
勾选后点云过 滤功能失效 推荐勾选
6.2 点云导入/导出 • 点云导出
选择绘图 区中的点
云数据
选择点云 数据文件
路径
6.3 点云的拼合、对齐与定位
• 点云的拼合
此工具栏可完成点云的合并与分割,网格面的合并、分割及修剪等操作。
a. 点云的合并
:将多个点云合并为一个点云;
CATIA能够自动识别出 破洞: V——表示修补此破洞;
curve projection.CATPart 6.6 创建交线
注:交线呈青色,不可编辑!与白色的曲 线不同。
此工具栏可用于在点云/网格面上创建出交线(也称点云/网格特征线),为后
续的曲线/曲面打下基础。
• 曲线投影curve projection
成为曲线。 由于提取的交线通常不平滑,不推荐使用!
6.6 创建交线
• 曲线离散化Discretize curves 此工具可利用网格面上已存在的曲线重新生成点云特征线,点的数量可在输入
框中修改。
6.7 创建曲线
此工具栏可创建出可编辑的曲线!(与交线不同) • 3D 曲线 3D Curves 此工具可创建出3D曲线,也可双击3D曲线进行编辑。 取点时出现长方体的虚线框,表示此点在网格面/交线上。 创建类型: • 通过点——3D曲线通过取点位置; • 控制点——取点位置为3D曲线的控制点; • 近接点——可改变3D曲线的阶次(较复杂) 点处理(可编辑3D曲线) • 插入点——在现有的两点间添加新点; • 删除点——删除曲线上某点。 注:双击已创建的3D曲线,可通过鼠标左击/右击对曲线上的点进行编辑与修改。
若要恢复显示所有点云,可点击 按钮恢复所有点云的显示。
CATIA曲面调整工具

CATIA曲面调整工具CATIA是一款被广泛应用于工程设计领域的三维建模软件,它提供了许多强大的工具和功能,用于创建和编辑复杂的曲面模型。
其中之一就是曲面调整工具,它可以帮助用户进行曲面的精确调整和修改,以满足设计要求。
1. 概述曲面调整工具是CATIA中的重要功能模块之一。
它提供了一系列的工具和命令,用于对曲面进行编辑、修复和优化。
这些工具可以帮助设计师快速调整曲面的形状,使其符合设计要求,并达到预期的外观效果。
2. 曲面编辑工具2.1 曲线工具曲线工具是曲面调整工具中的基础工具之一。
它可以通过绘制和编辑曲线,来调整曲面的形状和曲率。
设计师可以使用曲线工具创建和修改曲线,然后将其关联到曲面上,从而实现曲面的调整和控制。
2.2 曲面修复工具曲面修复工具主要用于修复和优化曲面模型中存在的问题和缺陷。
它可以自动检测和修复曲面上的孔洞、断裂和尖锐边缘等问题。
同时,曲面修复工具还可以根据用户定义的约束和规则进行曲面的优化和平滑处理,以提高曲面的质量和美观度。
3. 曲面调整命令3.1 曲面拉伸曲面拉伸是一种常用的曲面调整命令。
它可以通过拉伸、平移或旋转曲面的边界,来改变曲面的形状和外观。
曲面拉伸命令可以根据用户的需求进行参数调整,以实现精确的曲面调整和修改。
3.2 曲面偏置曲面偏置是另一种常用的曲面调整命令。
它可以通过改变曲面的偏移距离和方向,来调整曲面的大小和形状。
曲面偏置命令可以根据用户定义的参数进行调整,以实现对曲面的精确控制。
4. 曲面优化技巧除了使用曲面调整工具和命令外,还有一些常用的曲面优化技巧可以帮助设计师实现更好的曲面调整效果。
4.1 控制点调整通过调整曲面上的控制点,可以精确地改变曲面的形状和曲率。
设计师可以选择控制点,并进行平移、旋转或缩放,来实现曲面的精确调整。
4.2 边界曲线优化曲面模型中的边界曲线也是曲面调整的关键因素之一。
通过优化边界曲线的位置和曲率,可以改善曲面的外观和质量。
CATIA教程-第7章 -数字化外形编辑器(DSE)-图文-精

第7章数字化外形编辑器(DSE)CATIA V5的数字化外形编辑器(DSE)提供数字化数据的输入、清理、组合、截面生成、特征线提取、实时外形及指令分析等功能。
此模块用于逆向工程的前期,即在数字测量之后,CATIA其它过程之前。
这些后续CA TIA V5应用有:CLASS A曲面重建(利用FSS),直接多边形加工(利用CA TIA Machinist),CAD环境下的电子样机空间分析(利用SPA),风格设计细化过程中的可行性检查(利用GSD),电子样机的早期加工过程仿真等。
7.1 相关的图像菜单CATIA V5的数字化外形编辑器(DSE)模块由如下图标菜单组成:输入点云(Cloud Import)、输出点云(Cloud Export)、点云编辑菜单(Cloud Edition)、创建扫描线菜单(Scan Creation)、创建曲线菜单(Curve Ceation)、复位菜单(Reposit)、图象操作菜单(Operation)、分析菜单(Analysis)及上色菜单(Tessellation)等,下面将详细介绍各菜单用法:7.1.1 点云输入(Cloud Import)和点云输出(Cloud Export)点云输入(Cloud Import) 和点云输出(Cloud Export)是告诉你怎样输入/输出一个或多个描述数字化点的文件,提供多种文件输入/输出格式。
满足CATIA V5用户逆向造型的需要。
(图标如下所示)Cloud Impor点云输入Cloud Export点云输出7.1.2 点云编辑菜单(Cloud Edition)点云编辑菜单(Cloud Edition)为用户提供如何对点云进行操作编辑的手段,方便用户对点云过滤、删除及部分激活。
(图标如下所示)。
Activating 激活Filter 过滤Remove 删除7.1.3 创建扫描线菜单(Scan Creation)扫描线生成菜单(Scan Creation) 生成扫描线Planar Sections平行截面线Curve on Cloud 投影扫描线Scan on Cloud 点云扫描线7.1.4 创建曲线菜单(Curve Ceation)CATIA V5为用户提供了丰富的曲线生成功能,在数字编辑器模块中能够根据用户需要生成平面曲线、空间曲线。
catia数字化编辑器.

Ascii :
Atos :
Stl :
Iges :
3
调入点数据(2/2)
Preview : • Replace : will replace the current cloud of points by this new one. • Update: Will display the cloud of points along with its bounding box. Then use the manipulators of this box to clip the part of the cloud you import
You can create as many areas as you wish by clicking Apply and drawing another trap, until you click OK to validate and exit the action.
• 点一旦去除就不能再恢复。
Statistics will be then displayed, that is : • Before application, The number of points to be processed. • After Application, the number, and the percentage of the remaining points
Options : • Sampling: allows to import a certain percentage of the Digitized data, be careful, this will be done sequentially every x points will be kept. • Scale Factor: the scan is very often performed on a scaled model, you may want to work on real size model, apply the given scale factor • File Unit: your CATIA session is set up for a given unit. The file you import comes from the outside world and may be digitized in another unit. Set up the proper unit before importing the file
(整理)Catia--曲面设计.

第一章曲面设计概要1、曲面造型的数学概念:(1)、贝塞尔(Bezier)曲线与曲面:法国雷诺的Bezier在1962年提出的,是三次曲线的形成原理。
这是由四个位置矢量Q0、Q1、Q2、Q3定义的曲线。
通常将Q0,Q1,…,Qn组成的多边形折线称为Bezier控制多边形,多边形的第一条折线与最后一条折线代表曲线起点和终点的切线方向,其他折线用于定义曲线的阶次与形状。
(2)、B样条曲线与曲面:与Bezier曲线不同的是权函数不采用伯恩斯坦基函数,而采用B样条基函数。
(3)、非均匀有利B样条(NURBS)曲线与曲面:NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的缩写。
Non-Uniform(非统一)指一个控制顶点的影响力的范围能够改变。
当创建一个不规则曲面的时候,这一点非常有用。
同样,统一的曲线和曲面在透视投影下也不是无变化的,对于交互的3D建模来说,这是一个严重的缺陷。
Rational(有理)指每个NURBS物体都可以用数学表达式来定义。
B-Spline(B样条)指用路线来构建一条曲线,在一个或更多的点之间以内差值替换。
(4)NURBS曲面的特性及曲面连续性定义:NURBS曲面的特性:NURBS用数学方法来描述形体,采用解析几何图形,曲线或曲面上任何一点都有其对应的坐标(x,y,z),据有高度的精确性。
曲面G1与G2连续性定义:Gn表示两个几何对象间的实际连续程度。
●G0:两个对象相连或两个对象的位置是连续的。
●G1:两个对象光滑连接,一阶微分连续,或者是相切连续的。
●G2:两个对象光滑连接,二阶微分连续,或者两个对象的曲率是连续的。
●G3:两个对象光滑连接,三阶微分连续。
●Gn的连续性是独立于表示(参数化)的。
2、检查曲面光滑的方法:①、对构造的曲面进行渲染处理,可通过透视、透明度和多重光源等处理手段产生高清晰度的、逼真的彩色图像,再根据处理后的图像光亮度的分布规律来判断出曲面的光滑度。
catia曲面曲率命令 -回复

catia曲面曲率命令-回复Catia曲面曲率命令是一个强大的工具,可以帮助设计师在三维建模过程中创建和修改曲面的曲率。
在本文中,我将逐步回答一些关于Catia曲面曲率命令的问题,帮助您理解如何使用该命令。
第一步:什么是Catia曲面曲率命令?Catia曲面曲率命令是一种用于创建和修改曲面曲率的CAD工具。
该命令可以应用于各种工业设计领域,如汽车设计、航空航天和船舶设计等。
第二步:如何使用Catia曲面曲率命令?要使用Catia曲面曲率命令,首先打开Catia软件,并创建一个新的零件或打开一个现有的项目。
然后,选择“曲面”选项卡,点击“曲面曲率”命令。
第三步:如何创建曲面曲率?在Catia中创建曲面曲率有多种方法。
其中一种方法是使用草图和曲线进行创建。
您可以在草图平面上创建所需的曲线,并使用Catia提供的曲线工具进行调整和编辑。
然后,使用曲面命令将曲线转换为曲面。
另一种创建曲面曲率的方法是使用先进的曲面工具,如Catia的“弯曲曲线”和“光顺曲线”命令。
这些命令允许您通过添加控制点和调整参数来创建复杂的曲面。
第四步:如何修改曲面曲率?在Catia中修改曲面曲率可以采用不同的方法。
首先,您可以使用曲面编辑工具对现有的曲面进行编辑。
Catia提供了一些基本的编辑工具,如移动、旋转和缩放,可以帮助您修改曲面的形状和曲率。
另一种修改曲面曲率的方法是使用Catia的曲率分析工具。
该工具可以分析曲面的曲率和正剪切,使您能够了解曲面的特征,并根据需要进行修改。
第五步:如何应用曲面曲率于实际设计?Catia曲面曲率命令可以在实际设计中发挥重要作用。
例如,在汽车设计中,曲面曲率可用于创建车身曲线,使汽车具有动感和流线型外观。
在航空航天领域,曲面曲率可用于创建飞机机身和机翼的流线型外形,以减少阻力并提高飞行性能。
此外,曲面曲率还可以应用于产品外观设计和工业设计领域。
通过调整曲面曲率,设计师可以创建各种有趣的形状和曲线,以满足用户的审美需求。
CATIA V5逆向设计

汽车学院车身工程 王松
第一部分 理论综述 第二部分 操作流程(DSE) 第二部分 推荐资料
逆 向 工 程 流 程 图
自 动 对 正 合 并 后 的 点 云 文 件
点云处理模块和曲线曲面造型模块
数字曲面编辑器( Digitized Shape Editor) 曲面快速重建( Quick Surface Reconstruction)
创成式曲面造型( Generative Shape Design & Optimizer) 自由曲面造型( FreeStyle Shaper, Optimizer, & Profiler) 线构架与曲面设计( Wireframe and Surface) 车身a级曲面造型 (Automotive Class A)模块等。 在逆向设计时,往往需要根据工件的形状特点,综合运用点云处理模块和曲面设计模块。
逆 向 结 果
二维车身制图
第二部分 操作流程(DSE)
设计思路: Car Door
过滤点云数量
铺面
在铺好的面上创建曲线
输出STL 文档
第三部分 推荐训教程(资源中心下载) Catia 在线帮助 (资源中心下载) Catia 实例练习(夸克工作室)
catia各个模块介绍

CATIA各个模块信息零件设计PDG:Part Design装配设计ASD:Assembly Design交互式工程绘图IDR:Interactive Drafting创成式工程绘图GDR:Generative Drafting结构设计STD:Structure Design线架和曲面设计WSF:Wireframe and Surface钣金设计SMD:SheetMetal Design航空钣金设计ASL:Aerospace Sheetmetal Design钣金加工设计SHP:SheetMetal Production三维功能公差与标注设计FTA:3D Functional Tolerancing & Annotation 模具设计MTD:Mold Tooling Design阴阳模设计CCV:Core & Cavity Design焊接设计WDG:Weld Design自由风格曲面造型FSS:FreeStyle Shaper自由风格曲面优化FSO:FreeStyle Optimizer基于截面线的自由风格曲面造型FSP:FreeStyle Profiler基于草图的自由风格曲面造型FSK:FreeStyle Sketch Tracer创成式外形设计GSD:Generative Shape Design创成式曲面优化GSO:Generative Shape Optimizer汽车白车身接合ABF:Automotive Body In White Fastening数字化外形编辑DSE:Digitized Shape Editor汽车A级曲面造型ACA:Automotive Class A快速曲面重建QSR:Quick Surface Reconstruction创成式零件结构分析GPS:Generative Part Structural Analysis创成式装配件结构分析GAS:Generative Assembly Structural Analysis 变形装配件公差分析TAA:Tolerance Analysis of Deformable Assembly Elfini结构分析EST:Elfini Solver Verification电路板设计CBD:Circuit Board Design电气系统功能定义EFD:Electrical System Functional Definition电气元件库管理员ELB:Electrical Library电气线束安装EHI:Electrical Harness Installation电气线束布线设计EWR:Electrical Wire Routing电气线束展平设计EHF:Electrical Harness Flattening管路和设备原理图设计PID:Piping & Instrumentation DiagramsHVAC图表设计HVD:HVAC Diagrams电气连接原理图设计ELD:Electrical Connectivity Diagrams系统原理图设计SDI:Systems Diagrams管线原理图设计TUD:Tubing Diagrams波导设备原理图设计WVD:Waveguide Diagrams系统布线设计SRT:Systems Routing系统空间预留设计SSR:Systems Space Reservation电气缆线布线设计ECR:Electrical Cableway Routing设备布置设计EQT:Equipment Arrangement线槽与导管设计RCD:Raceway & Conduit Design波导设备设计WAV:Waveguide Design管路设计PIP:Piping Design管线设计TUB:Tubing DesignHVAC设计HVA:HVAC Design支架设计HGR:Hanger Design结构初步布置设计SPL:Structure Preliminary Layout结构功能设计SFD:Structure Functional Design设备支撑结构设计ESS:Equipment Support Structures厂房设计PLO Plant Layout数控加工审查NCG:NC Manufacturing Review数控加工验证NVG:NC Manufacturing Verification2轴半加工准备助手PMA:Prismatic Machining Preparation Assistant 2轴半加工PMG:Prismatic Machining3轴曲面加工SMG:3 Axis Surface Machining多轴曲面加工MMG:Multi-Axis Surface Machining车削加工LMG:Lathe Machining高级加工AMG:Advanced Part MachiningSTL快速成型STL:STL Rapid Prototyping知识工程顾问KWA:Knowledge Advisor知识工程专家KWE:Knowledge Expert产品工程优化PEO:Product Engineering Optimizer产品知识模板PKT:Product Knowledge Template业务流程知识模板BKT:Business Process Knowledge Template产品功能定义PFD:Product Function Definition产品功能优化PFO:Product Function OptimizerDMU漫游器DMN:DMNDMU NavigatorDMU运动机构模拟KIN:DMU Kinematics SimulatorDMU空间分析SPA:DMU Space AnalysisDMU装配模拟FIT:DMU Fitting SimulatorDMU优化器DMO:DMU OptimizerDMU工程分析审查ANR:DMU Engineering Analysis ReviewDMU空间工程助手SPE:DMU Space Engineering Assistant人体模型构造器HBR:Human Builder人体模型测量编辑HME:Human Measurements Editor人体姿态分析HPA:Human Posture Analysis人体行为分析HAA:Human Activity Analysis装配设计(ASS)CATIA装配设计可以使设计师建立并管理基于3D零件机械装配件。
catia 曲面设计功能命令详解

图7-1
7.2 生成线框元素的工具 图7-2所示为生成线框元素工具的【Wireframe】
及其下级工具栏。
图7-2【Wireframe】及其下级工具栏
7.2.1 生成点
该图标的功能是生成点。可以通过输入点的坐标、在曲线、 平面或曲面上取点、获取圆心点、与曲线相切的点以及两点 之间据距比例系数等方式生成点。 单击该图标,弹出如图7-3所
图7-4 通过坐标确定点的对话
2. 在曲线上取点
选择图7-3所示对话框Point type域的On curve项,对话框改
变为图7-5的形式。
该对话框各项的含义如下:
图7-5在曲线上取点的对话框
(1)Curve: 单击该域,选择曲线。 (2)Distance on curve:若该按钮为开,根据距离确定点。 (3)Ratio of curve length 若该按钮为开,根据长度比例系数确定点。 (4)Length /Ratio:若根据距离方式取点,该项为长度,若据距长度比例 系数取点,该项为系数。 (5)Geodesic:若该按钮为开,距离为曲线距离(弧长)。 (6)Euclidean:若该按钮为开,距离为直线距离。 (7)Nearest extremity:单击该按钮,距离参考点最近的那个端点为生成 的点。 (8)Middle point:单击该按钮,曲线的中点为生成的点。 (9)Reference Point:单击该域,输入距离的参考点,默认的参考点是曲 线的端点。 (10)Reverse Direction:单击该按钮,另一个端点为参考点 (11)Repeat object after OK:若该按钮为开,可以在此命令结束后多次重 复生成点的命令。重复的次数在弹出的对话框中输入,参数作相应调整。 例如在Length域输入30,单击Apply按钮,结果见图7-5。
CATIA在逆向工程中的应用高

核心技术
CATIA先进的混合建模技术 先进的混合建模技术 设计对象的混合 建模: 建模:在CATIA的设 的设 计环境中, 计环境中,无论是实 体还是曲面, 体还是曲面,做到了 真正的互操作; 真正的互操作; 变量和参数化混合建模: 变量和参数化混合建模: 在设计时, 在设计时,设计者不必 考虑如何参数化设计目标, 考虑如何参数化设计目标, CATIA提供了变量驱动及 提供了变量驱动及 后参数化能力。 后参数化能力。 几何和智能工程混合建模: 几何和智能工程混合建模: 对于一个企业, 对于一个企业,可以将企业 多年的经验积累到CATIA的知识库中,用于指导本企业新手,或指导新车型的开 的知识库中, 多年的经验积累到 的知识库中 用于指导本企业新手, 加速新型号推向市场的时间。 发,加速新型号推向市场的时间。
CATIA介绍 介绍
CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为 是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。 是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案 PLM协同解决方案的一个重要组成部分,它可以帮 协同解决方案的一个重要组成部分, 协同解决方案的一个重要组成部分 助制造厂商设计他们未来的产品, 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、 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。 的全部工业设计流程。
2.自由曲面造型(Free Style Surface) 简称FSS, 自由风格造型,几乎完全非参。 除了包括GSD中的所有功能以外,还可完成 诸如曲面控制点(可实现多曲面到整个产品外 形同步调整控制点、变形),自由约束边界, 去除参数,达到汽车A面标准的曲面桥接、倒 角、光顺等功能,所有命令都可以非常轻松的 达到G2。凭借GSD和FSS,CATIA曲面功能 已经超越了所有CAD软件,甚至同为汽车行业 竞争对手的UG NX。
CATIA-逆向详解

目录第一章逆向工程系统1.1 逆向工程定义1.2 逆向工程应用1.3 逆向工程系统1.3.1 逆向工程系统框架组成1.3.2 产品实物集合外形的数字化子系统1.3.3 三维CAD模型的重建子系统1.3.4 产品或模具的制造1.4 本书结构安排第二章CATIA逆向工程建模基础2.1 概述2.2 CATIA曲线曲面基础2.2.1 曲线2.2.2 曲面2.3 CATIA曲面的逆向重构2.3.1 由曲线构造曲面的方法2.3.2 由曲面派生曲面的方法2.4 CATIA曲线,曲面的光顺评价和处理2.4.1 参数曲线的几何连续性定义2.4.2 参数曲面的几何连续性定义2.4.3 工程实际中曲线,曲面光顺性评价和分析2.5 CATIA逆向工程建模基本流程2.5.1 CATIA逆向工程流程-几何形状造型点云2.5.2 CATIA逆向工程流程-自由曲面造型点云2.5.3 CATIA逆向工程的特点2.6 CATIA用于逆向工程的主要模块功能简介2.6.1 DSE数字编辑器模块2.6.2 QSR快速曲面重构模块2.6.3 GSD通用曲面造型模块第三章数字曲面编辑器3.1 进入数字曲面编辑器3.2 数字曲面编辑器功能简介3.3 点云数据的导入导出3.3.1 点云数据的导入3.3.2 点云数据的导出3.4 编辑点云3.4.1 激活点云3.4.2 移除点云3.4.3 过滤点云3.4.4 特征线保护3.5 点云的合并3.5.1 点云的合并3.5.2 网格面合并3.5.3 点云与网格面的分割3.5.4 网格面的分割与修剪3.6 点云的对其与定位3.6.1 使用罗盘对齐3.6.2 使用约束对齐3.6.3 使用对准球对齐3.6.4 使用点云对齐3.6.5 平移校正3.7 铺面,补洞3.7.1 铺面3.7.2 偏移3.7.3 重组边线3.7.4 平滑网格3.7.5 清理网格3.7.6 补洞3.7.7 删减网格3.8 创建交线3.8.1 曲线投影3.8.2 截面线3.8.3 点云交线3.8.4 创建自由边线3.9 创建曲线3.9.1 3D曲线3.9.2 交线曲线3.10 点云分析3.10.1 点云信息3.10.2 距离分析第四章快速曲面重构模块4.1 进入快速曲面重构模块4.2 快速曲面模块功能简介4.3 点云编辑4.4 创建交线4.5 创建曲线4.6 创建轮廓4.6.1 创建规则轮廓4.6.2 网格曲线4.7 点云与曲线操作4.7.1 曲线曲面的拼合4.7.2 曲面的延伸4.7.3 曲线曲面的切割与修剪4.7.4 曲线切片4.7.5 调整节点4.7.6 干净轮廓切割4.7.7 边界倒角4.8 划分点云4.8.1 根据曲率划分4.8.2 根据斜率方向划分4.9 创建曲面4.9.1 基本曲面辨识4.9.2 拟合自由曲面4.9.3 放样曲面4.9.4 网格曲面第五章创成式曲面造型模块5.1 模块的进入及功能简介5.2 草图5.2.1 进入草图工作台5.2.2 草图命令简介5.3 曲线架构5.3.1 点5.3.2 多重点5.3.3 极值5.3.4 直线5.3.5 平面5.3.6 投影5.3.7 组合5.3.8 反射线5.3.9 相交5.3.10 平行线5.3.11 3D曲线偏移5.3.12 圆,圆弧5.3.13 corner倒圆5.3.14 connect curve连接曲线5.3.15 conic圆锥曲线5.3.16 spline样条曲线5.3.17 helix螺旋曲线5.3.18 spine脊柱线5.4 曲面架构5.4.1 拉伸曲面5.4.2 旋转曲面5.4.3 球5.4.4 圆柱面5.4.5 偏移曲面5.4.6 扫描曲面5.4.7 填充曲面5.4.8 放样曲面5.4.9 混合曲面5.5 曲线,曲面处理5.5.1 连接5.5.2 修复功能5.5.3 恢复曲面5.5.4 分解5.5.5 分割5.5.6 修剪5.5.7 边界线5.5.8 提取几何形状5.5.9 平移5.5.10 选装5.5.11 对称5.5.12 缩放5.5.13 仿射5.5.14 坐标系变化5.5.15 外推曲线5.5.16 外推曲面5.5.17 改变取向5.6 约束5.6.1 一般约束5.6.2 以对话框方式定义约束条件5.7 分析5.7.1 连接性检查5.7.2 曲线连接性检查5.7.3 锥度分析5.7.4 分布线曲率分析5.8 基于曲面的实体特征生程5.8.1 拉伸体5.8.2 旋转体5.8.3 增厚成体5.8.4 封闭曲面成体第六章CATIA使用技巧及设计范例6.1 点云预处理范例6.1.1 点云预处理6.1.2 小结6.2 瓶子范例6.2.1 创建交线6.2.2 创建曲线6.2.3 创建曲面6.2.4 小结6.3 马鞍曲面范例6.3.1 点云预处理6.3.2 创建曲线6.3.3 创建曲面6.3.4 小结6.4 车座范例6.4.1 创建曲线6.4.2 铺置曲面6.4.3 生程实体6.4.4 小结6.5 盒子逆向范例6.5.1 三角网格化点云6.5.2 铺面6.5.3 倒圆角操作6.5.4 小结6.6 汽车内饰件范例6.6.1 三角网格化点云6.6.2 曲面划分6.6.3 顶部曲面6.6.4 前部曲面6.6.5 底部及环形曲面6.6.6 修剪6.6.7 侧部曲面6.6.8 沟槽曲面6.6.9 爪扣6.6.10 凹台6.6.11 小结第一章逆向工程系统CAD:computer aided designRP:rapid prototyping快速成型系统CAM:computer aided manufacturePDM:procduct data management1.1 逆向工程定义反求工程,反向工程1.2 逆向工程应用A对产品外形的美学有特别要求的领域B需要通过实验测试才能定型的工件模型C没有设计图纸或者设计图纸不完整D需要反复修改原始设计模具E很难用基本几何形状来表现与定义F新产品开发,创新设计G破损文物,艺术品修复,损坏零件的供应H服装,头盔的制造要与使用这身体为原始设计依据I RPM1.3 逆向工程系统1.3.1 逆向工程系统框架组成1.3.2 产品实物集合外形的数字化子系统STL格式:StereoLithography interface specification快速成型机常用格式,有ASCII码和二进制两种形式,共定点规则,每一个小三角形与相邻的小三角形共用两个定点;取向规则,用小三角形平面中的定点排序来确定内表面或外表面,反时针的定点排序是外表面,右手法则取值规则,每个小三角形平面的定点坐标值必须是正数大量的数据冗余,存在空洞,裂缝,边重叠,面重叠,悬边,悬面,法向量不正确等Ibl格式:Pro/E专门用于逆向的格式,简单的ASCII格式1.3.3 三维CAD模型的重建子系统组织标准MS 美国国家标准协会IGES初始图形交换标准CAM-I 美国计算机辅助制造国际计划VBF实验性边界表示文件V AD 德国汽车制造协会VDA-FS V AD曲面数据交换格式AEROS 法国国家宇航局SET数据传输和交换标准U.S.AIR 美国空军PDDI产品广义数据交换接口ESPEIT 欧洲信息技术与发展战略计划CSD×I CAD接口DIN 德国标准协会V66304V AD程序接口V4001特征边界接口ISO 国际标准化组织STEP产品数据交换标准几何实体,点,直线,圆弧,样条曲线,曲面等描述实体:尺寸标注,绘图说明等结构实体:结合项,图组,特性等以ASCII码记录长度为80个字符的顺序文件元素边界模糊,数据交换不稳定STEP格式:Standard for the Exchange of product model data不足:所有数据都是静态的,没有过程信息,产品的语意表达不足没有产品的参数化模型对特征之间以及特征与产品模型间的关系没有做具体约定特征的轮廓和形状,大部分是规则形状DXF格式Parasolid格式:包括点,边界,片,环,面,壳体,区域,体1.3.4 产品或模具的制造1.4 本书结构安排第二章CATIA逆向工程建模基础2.1 概述曲面型面数据散乱,曲面对象边界和形状及其复杂不是简单地由一张曲面构成,由多张曲面延伸,过渡,裁减构成,因而要分块多视拼合问题2.2 CATIA曲线曲面基础2.2.1 曲线方向:放样曲面对曲线的方向非常重要,方向箭头在沿曲线长度的3/4出显示出来节点:连线上两个跨度相连接的位置段:附属在曲线节点处的圆弧部分起始点和终点:开放时是两个点,封闭时是一个点控制点:小区域内影响及约束曲线形状的数学上的点,太多会产生褶皱,太少无法显示形状阶次:确定曲线的外形,曲线一般是4价,CATIA最多可用22价,直线是2价,圆弧或圆是3价参数间的相互关系:控制点数=内部节点数+自由度+1阶次=自由度+1内部节点数=段数-1控制点数=内部节点数+阶次=段数-1+阶次控制点的分布:均匀分布,用于平滑曲线非均匀分布,高曲率地方多用控制点2.2.2 曲面法线:曲面有一个法线方向,正方向为曲面颜色,负方向为灰色节点和跨度:曲面由曲线创建时,曲面有与曲线一样的节点和跨度控制点:与曲线类似阶次:平面是2阶曲面,球体是3阶曲面,其他曲面大多是4阶U和V的方向:每个NURBS曲面都有四条边,在两条边之间相互垂直的地方被分为U、V 方向,UV方向都有阶次,CA TIA最多可用16×16阶次,一般平面2×2阶次,曲面最好不要超多6×6阶次,多了不容易控制2.3 CATIA曲面的逆向重构重构过程:曲面分割-选择合适的造型方法生成曲面-曲面质量评价(精度、光顺性)-曲面裁减、生成外表面-外表面光顺性评价曲面造型的两种方法:曲线构造曲面、曲面派生曲面2.3.1 由曲线构造曲面的方法旋转曲面、线性拉伸面、直纹面、扫描面网格曲面:单向网格:由一组平行或者近似平行的曲线构成双向网格:由一组横向曲线和一组与它相交的纵向曲线构成边界曲面:四条边构成的封闭曲面填充曲面:N条边包围形成曲面2.3.2 由曲面派生曲面的方法等半径倒圆曲面、变半径倒圆曲面、等厚度偏移曲面、变厚度偏移曲面、桥接曲面、延伸曲面、修剪曲面、拓扑连接曲面2.4.1 参数曲线的几何连续性定义两种度量:函数曲线的可微性,具有n阶连续导矢,其光顺性称为Cn参数连续性几何连续性,用Gn表示两曲线段相连,只要在连接点有相同的切线方向就认为是光滑的C0和G0相同,有公共连接点,位置连续G1:在公共连接处具有公共的单位切矢(弧长的一阶导矢)G2:在公共连接处具有公共的曲率矢(弧长的二阶导矢)2.4.2 参数曲面的几何连续性定义G0和C0:曲面具有公共连接线G1:切平面连续性,当且仅当两曲面沿它们的公共连接线,处处具有公共切平面或公共曲面法线时G2:曲率连续,沿公共连接线,处处在所有方向都具有公共的法曲率2.4.3 工程实际中曲线,曲面光顺性评价和分析2.4.3.1 曲线的光顺性评价曲率梳G0-位置连续:端点重合,连接处的切线方向和曲率均不一致G1-切线连续:在连接处切线方向一致(倒角工具过渡面均属于这种,因为圆周与表面的切点间的一部分作为倒角的轮廓线,圆的曲率是固定的,故产生G1)G2-曲率连续:即曲率相同,在相交处梳子的齿长和方向都一致,但梳子线可以不连续2.4.3.2 曲面的光顺性评价高斯曲率、截面曲率、切矢、双向曲率、法向矢量反射线法:显示一线性光源由某一特定方向反射在曲面上的反射曲线,与视点有关高光线法:简化的反射线法,取消了视点等照度法:由曲面上具有相同光照度的点的集合所形成的曲线,检查曲面的连续性焦点曲面法:检查曲面的连续性和凹凸性等G0:连接处毫不相干G1:连接处是相连的,一个面到另一个面会发生很大的形变,相接的地方产生尖锐的拐角G2:连接处有一个过渡,不会产生尖锐的拐角产生曲面不光顺的主要原因:组成曲面的曲线不光顺组成曲面的曲线不合理曲面造型方法不合适2.5 CATIA逆向工程建模基本流程产品设计的要求:数学模型的精度误差满足用户可交付的要求曲面内在的质量要求:连续性,光顺性曲面连续过渡的要求:尖角过渡曲面的流程路径要求曲面或局部协调性和对局部特征分界的合理性工程制造标准的要求模具拔模的工程制造符合性要求设计、质量和验证审核的可行性一般过程:点云-特征线-面-实体2.5.1 CATIA逆向工程流程-几何形状造型点云点云格式:ASII,STL,IGS,IGES等输入点云(DES模块导入)-点云数据的预处理,生成或构制3D曲线线框(DSE)-由3D 线框生成3D曲面(GSD和FS)-形成实体(part design)2.5.2 CATIA逆向工程流程-自由曲面造型点云导入点云-3D轮廓线框-QSR成曲面-part design成实体2.5.3 CATIA逆向工程的特点点和点云数据处理的高效率可以构建class A曲面(FS和automotive class A)可以根据需要快速构建calss B曲面(QSR)GSD曲面功能强大,并可进行可行性分析多样化检测工具(曲率分析,连续分析,距离分析)三角网格曲面直接进行3轴加工(SMG)以DMU SPA对数位模型进行空间干涉检测2.6 CATIA用于逆向工程的主要模块功能简介DSE(Digitized shape editor数字编辑器)SQR(Quick surface reconstruction快速曲面重构)GSD(Geverative shape design通用曲面造型)FS(Freestyle自由曲面造型)2.6.1 DSE数字编辑器模块导入点或者点云数据预处理点云数据:过滤,删减,空洞修补,对齐,合并点云三角面片网格化点云剖面生成扫描线(Scan line)由扫描线生成特征线或线框误差检测点资料的整理,为曲面重构做准备三角网格曲面划分后可直接进行3轴加工或快速成型点云与重构的曲面做误差检测和控制三角网格曲面划分后可直接进行DMU空间分析检测2.6.2 QSR快速曲面重构模块重构可编辑的高精度曲面划分三角网格面片提取适用的曲面区域以特征边界与局部点云重构自由曲面区域辨别及重构基本几何曲面:平面,球面,圆柱面等品质检测及误差分析2.6.3 GSD通用曲面造型模块根据做好的特征线或线框,结合产品结构,构造曲面对部分细节优化裁减,合并并生成高品质曲面误差检测第三章数字曲面编辑器3.1 进入数字曲面编辑器3.2 数字曲面编辑器功能简介导入点云,清理点云,三角网格化点云,作点云剖面提取曲线,提取特征线,点云质量分析3.3 点云数据的导入导出支持的格式:CGO,ASCI,Atos,Iges,Stl3.3.1 点云数据的导入对话框Format:选择格式Selected file:选择点云文件Statistics:显示点云信息Sampling(%):设置取样比例,即加载的点数占原来点总数的比例Scale factor:交线尺寸的比例:导入点数据的单位Grouped:一次选择多个点云,选中时,表示自动合并称为单一点云3.3.2 点云数据的导出3.4 编辑点云激活,过滤,移除等操作3.4.1 激活点云直接选择点云或者圈选点云来选择点云的部分区域作为工作区域对话框选择要编辑的点云-选择Mode-选择Level-选择Trap Type-选择Selected Part Active All:激活该点云的所有点Swap:反向选择Mode中:Pick时,Level全部激活,Trap Type和Selected Type不可用Trap时,Level不可用,Trap Type和Selected Type激活Brush时,Trap Type中(选择的方式):Selected part中:Inside Trap:框选内Valid Trap:可取消该次选择,重新选择该点云激活非激活的点云可以再用激活来恢复3.4.2 移除点云对话框跟激活点云一样移除后点云不能恢复3.4.3 过滤点云数据太庞大,无需如此多的点曲率大的地方多用点对话框Reset:重新过滤Homogeneous:数值为圆球半径,球内的点被过滤,球上的点保留Adaptative:根据点与点之间的玄偏量差量,把某偏差量以内的点都过滤掉,数值越大代表容许的偏差越大,过滤的点越多。
Catia功能详解篇
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Catia功能详解篇一、机械设计模组从概念设计到详细设计再到工程图生成,CATIA V5 机械设计产品可以加快产品开发核心活动的速度。
机械设计产品也包括了钣金和模具制造方面的功能,这些专门的应用程序极大地提高了生产率,缩短了产品进入市场地时间。
机械设计模组包含了草图设计(Sketcher )、零件设计(Part Design) 、装配设计(Assembly Design) 、3D 功能公差标注(Functional Tolerancing and Annotation) 、焊接设计(Weld Design) 、模具设计(Mould Tooling Design) 、结构设计(Structure Design) 、工程制图(Drafting) 、阴阳模设计(Core and Cavity Design) 、修复助手(Healing Assistant) 、钣金设计(Sheet metal Production) 、航空钣金设计(Aerospace Sheet metal Design) 、钣金加工(Sheet metal Production )、复合材料设计(Composites Design )、线架与曲面设计(Wire frame and Surface )等模块。
如图1-0 所示。
1.零件设计CATIA 零件设计产品(Part Design )提供用于零件设计的混合造型方法。
广泛使用的关联特征和灵活的布尔运算方法相结合,该产品提供的高效和直观的解决方案允许设计者使用多种设计方法。
用户可以在可控制关联性的装配环境下进行草图设计和零件设计,在局部3D 参数化环境下添加设计约束,由于支持零件的多实体操作,可轻松管理零件更改,如进行灵活的设计后期操作。
设计更改十分直观快捷。
本产品通常与其它产品如线架与曲面产品、装配设计产品和创成式绘图产品结合使用。
2.装配设计装配设计(Assembly Design) 是高效管理装配的产品,它提供了在装配环境下可由用户控制关联关系的设计能力,通过使用自顶向下和自底向上的方法管理装配层次,可真正实现装配设计和单个零件设计之间的并行工程。
CATIA逆向建模实例精讲

16
拉伸 球面 偏移 扫掠 填充 桥接曲面
点
线
面
投影
相交
平行曲线
圆
样条线
17
整体的建模思路 1、特征分解 分析零件的形状特点,然后把它隔离成几个主要的特征区域, 接着对每个区域再进行粗线条分解,及至在脑子里有一个总 体的建模思路以及一个粗略的特征图,同时要辨别出难点、 容易出问题的地方。 2、基础特征设计 作出零件的毛坯形状。 3、详细设计 先粗后细__先作粗略的形状,再逐步细化; 先大后小__先作大尺寸形状,再完成局部的细化; 先外后里__先作外表面形状,再细化内部形状。
4、细节设计 倒圆角、斜角,各类孔系,各类沟槽…
18
Catia
文件名
19
CATIA逆向建模实例介绍
赵晓旭
2014.5.21
1
一、CATIA逆向建模模块介绍
CATIA逆向建模过程中主
要使用上述三个模块
2
二、 Digitized Shape Editor(曲面数字化编辑器) 常用命令介绍 导入点云
支持格式
3
点云过滤器
4
点云网格化
网格化之前
网格化之后
5
分割点云
分割前为一个整体
与现有平面平行
12
截面数量
截面距离
镜像截面
反方向
13
9、未倒角数模
10、倒角数模
倒圆角的基本思路:先小后大;同类型的边一起倒; 先支路后干路
14
四、创成式外形设计 常用命令介绍 曲线建立
曲面建立
曲线、曲面编辑
15
结合 曲线光顺 取消修剪
分割 修剪
提取 多重提取
简单圆角 倒圆角
Catia逆向操作各个命令详细解析
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约束对齐 用对准球对齐 点云区域对齐
曲面对齐
点对齐
Align with Previous Transformation 使用上一步对齐操作对齐
8.转换点云工具栏(Clouds Transformation) Translate Rotate Symmetry Scaling Affinity Axis to Axis 移动 旋转 对称 比例缩放 仿射 将点云移动到另一坐标系
2.点云编辑工具栏(Cloud Edition) 点云编辑菜单:为用户提供如何对点云进行操作编辑的手段, 方便用户对点云过滤、删除及部分激活。 Activating 激活 Filter Remove 过滤
删除
3.点云网格化工具栏(Mesh) 通过点云网格化功能,可以在点云上建立三角片网格, 使点云的几何形状更加明显,方便点云轮廓的建立。 Mesh Creation Offset 建立网格面 偏置网格面
5.删除 (Remove)
删除和激活对话框相似,操作也大体相同,但还是有细微差别: (1)删除的点不能恢复 (2)所有自由边都显示
6.建立网格面(Mesh Creation) (a)3D Mesher:这是一个复杂的多边形计算,这个计算时间随着模型的尺
寸和复杂程度而增加。在做此操作时,最好预先过滤。选中 ,点云上出现一个圆球,在其后的文本框中设置圆球半径, 此圆球半径越大,建立的网格面越密集。 (b) 2D Mesher:可以快速简单获得多边形面,但是需要指定一个投影方向, 有两种方法: 第一种方法,单击 ,选择参考面作为投影方向; 第二种方法,单击 ,表示以指南针的某个方向为投影方向,可以旋 转指南针从而改变投影方向。 (c)在Display选项区域下设置点云网格化的显示模式。 选中 ,显示网格面打光情况。 选中 ,使得网格面更加光滑,给人高质量的感觉。 选中 表示光线想三角面的法向照射。 选中 表示生成三角网格面。
catia数字曲面设计

10.1 数字曲面设计模块介绍
该模块主要是对云点进行导入导出、云点网格化、云点编辑 处理、云点操作以及分析等进行操作的工具模块。选择【 开始】(Start)|【形状】(Shape)|【逆向点群编辑】 (Digitized Shape Editor)命令,在弹出的新建零部件 对话框内输入零部件名称,单击【确定】按钮,就可以进 入数字曲面设计工作台。
(3)选择刚才创建的三点,在对话框中,单击【确定】按 钮,三角网格面创建完成。
10.4.9 降低网格密度
【缩减】工具,是降低网格密度的工具,当网格密度过大时 ,系统运行比较慢,在不影响产品特征的情况下,可以使 用该工具降低网格密度。单击该工具按钮,系统弹出简化 对话框,如图所示,该对话框的内容如下所述:
云点的操作主要包括合并、修剪、分割、投影以及网格的合 并与分割,下面详细介绍各工具的使用方法。
1.合并云点 2.合并网格 3.分割网格或云点 4.修剪或分割云点 5.投影至平面
10.4 云点网格化
通过云点网格化,可以在云点上建立三角片网格,是云点的 几何形状更加明显,方便云点轮廓的建立。网格化功能使 用【网格】工具栏,如图所示,该工具栏包含网格建立、 偏移、粗略偏移、反转边线、平缓网格、网格清除、孔填 充等10格工具。
10.3.4 保留云点和特征线
【保护】工具,是对云点和特征线保护进行保护处理的工具 ,不受云点过滤和删除等操作的影响。单击该工具按钮, 弹出保护对话框,选择被保护的云点,单击【确定】按钮 ,完成云点的保护设置,如果对云点进行过滤或移除,云 点变成深绿色的不可编辑状态,如图所示。
10.3.5 云点的操作
围内,将交线上的点平滑排列,并用这些点绘制曲线;②内插:表示 在交线上插入点,用这些点绘制曲线;
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细部编辑(Activate) 在云点中,某些变化较复杂的特征需要使用较多的点来表示,此细部的点密 度选取值应与整体物件的选取值不同,利用此功能可以将某个部分的点独立 出来进行处理, 此功能操作方法跟移除一样。
保护(Protect) 通常输入的运点资料中,会有一些地方是不希望被修改的,而此功能是在输入的 资料中,把不需要编辑的部分锁住,然后再做进行整个资料的编辑。
云点显示设定(Cloud Display Options) 此功能可以设定云点或是网格面在视窗中表示的方法。
偏移(Offset) 此功能可以将铺好的网格面沿某方向偏移 。
粗略偏移(Rough Offset) 此功能类似偏移(Offset),可以将网格面沿着某方向粗略偏移。
重建边线(Flip Edges) 此工具可以修正三角网格的边线,重建三角网格,使得网格面表示外型更平滑 ,而且不需要更改网格面頂点的数目与位置。
移除(Remove) 输入点资料成为云点之后,首先要刪除多余的点。所谓多余的点乃是测量 时额外测量的部分,主要作为边界的缓冲区,避免所取得的形状不完整。
过滤(Filter) 使用者从测量工具所得到的点资料可能有成千上万个,数量非常庞大,但并非 所有的点资料都是有用的。 过滤功能可以利用较少的点来表现相同的结果,换句话说,在曲面变化缓慢 的地方,点密度较稀疏,在曲率变化较大部分,才密集得取点,如此用来表现 此曲面的点数量就会变少。
(Curve Creation)
(Cloud Reposit)
(Mesh)
(Cloud Operations)
(Cloud Analysis)
(Cloud Primitives)
(Cloud Display Options)
输入(Import) 选择点资料格式(Format),再按下 ,选择点资料文档的路径。
绘制边线(Create Free Edges) 此功能依照网格面资料的边界,來绘制边线或是曲线。
3D曲线(3D Curve) 此功能可以借由云点当做出入资料来绘制3D曲线。
扫描截线转曲线(Curve from Scan) 此功能可以扫描截线(Scan)转换成曲线(Curve)。
使用指南针对齐(Align using the compass)
勾选Statistics选项会出現Statistics栏,可以现实点资料输入时的信息。 Options有几个选项: ‧Sampling:设定取样比例,即输入点占原来点资料的百分比。 ‧Scale Factor:可以改变扫描截线尺寸的比例。 ‧File Unit:可以设定输入点资料的单位。
输出(Export) 此功能可以输出云点(Cloud of Points)、扫描截线(Scan)以及 网格面(Mesh)资料。
设定Sag值决定点的离散程度,勾选Step可以设定三角网格最长边的长度 。
绘制三角形网格面(Interactive Triangle Creation) 此功能可以简单又快速的手动建立或修改网格面,或是利用辅助点来进行补洞。
网格面简化(Decimation)
使用前要先确定网格面沒有Non Manifold的问题
网格面最佳化(Optimize)
使用前要先确定网格面沒有Non Manifold的问题
此功能可以重新组织跟重新建立网格面模型中的三角形,使网格面中的三角形较为 相近(more homogeneous),方便分析或是其他作業。 ˙Dihedral angle:Dihedral angle是兩个有共同边之三角形的法向量的夹角,当 Dihedral angle等于0时,表示这两个三角形在同一平面上。当有两个三角形的 Dihedral angle小于设定值时,这两个三角形会被重置。
进入数字曲面编辑器 启动CATIA后,从Start菜单点选曲面模块 (Shape)中的数字曲面编辑器(Digitized Shape Editor),即可进入数字曲面编辑器模 块。
功能总介
数字曲面编辑器的功能大概可分为十大类:
(Cloud Import)
(CloБайду номын сангаасd Edition)
(Scan Creation)
合并云点(Merge Clouds) 此功能可以将多个云点或是多个网格面合并起來。
合并网格面(Merge Polygon) 此功能可以合并使用云点铺成的网格面。
分割云点或网格面(Split) 此工具可以把一個云点或网格面,分割成几个部分。
修剪/分割(Trim/Split) 此功能可以利用曲线、曲面等物件将一个网格面模型修剪一部分,或是分割成 几个。 当切割物有扫描或是曲线,而这些物件又不在网格面上的時候,便需要用 投影的方式,让這些物件跟网格面有所交集。
曲线投影(Project Curves) 此功能可以将空间中的曲线投影至云点或是网格面面上来产生扫描截线 (Scan) ,使用者須先使用自由造型等单元在空间中绘制曲线,再将之投影至云点或网 格面面上。
Sag值可以改变投影点的离散程度 Working Distance是投影延伸的距离,可以控制投影深度。
此功能可以简化一個网格面所包含的三角形数量,可以减少网格面模型的 记忆体需求,许多大型的网格面模型可以用较少量的三角形來逼近。 ˙弦偏差(Chordal Deviation):当要保持网格面主要外型时适用,勾选Maximum 设定的弦偏差最大值,简化过程中弦偏差不不会超过设定值。 ˙边长(Edge Length):要消除边长很小的三角形,並且获得交均匀的网格面适用 ,勾选Minimum设定边长的最小值,简化时会消除边长比Minimum小的三角形。
网格面平滑(Mesh Smoothing) 此功能的目的跟重建边线一样,不同的是网格面平滑以修改网格面的顶点來使 外型更平滑。 当网格面沒有尖角时,适合选用Single effect。网格面的实体会往物件重心略为 減少。选用Dual effect时可以減短分离在网格面主体外的部分与网格面主体表面 的距离,Dual effec体积減少量的比較小,
修正网格面缺陷(Mesh Cleaner) 输入(Import)的STL档或者是绘制的网格面(Mesh),有些時候会有一些不符合 拓扑结构的地方,而此功能可以把这些地方找出來,並加以修正。
补洞(Fill Holes) 进行绘制网格面(Mesh Creation)以及各种网格面的修正之后,可能发现网 格面间有破洞存在,此时可以用此功能来针对某些地方的破洞进行修补。
平面扫描截线(Planer Section) 此功能会产生一组平面,并且产生平面和云点或网格面面之间的扫描截线。 在平面法线方向有一个有效区间(Influence Area),此区间内的各点利用 内插方式计算云点和平面的扫描截线。
云点的扫描截线(Create Scans on Clouds) 此功能可以点选云点中的点,并将所点选的点连城扫描截线(Scan),可以使 用手动的方式绘制曲面的特征线(Characteristic Lines)。
平移对齐(Align with Previous Transformation) 此功能可以将上一次的对其结果重复使用,请参考前面各节,进行对齐动作。
云点主体(Cloud Primitives) 此功能可以绘制四种几何形状简单的云点。
绘制网格面(Mesh Creation) 此功能可以将云点铺成网格面,或是用已有网格面来产生新的网格面。 可以設定Sag值来减少铺面用的三角形数量,Sag值越大,减少的三角形越多, 当Sag值为0或沒有勾选Sag时,三角型数量最多。
此功能可以利用参考物件或者指南针来改变云点或网格面的位置。
拘束对齐(Align with constraint) 此功能是选取若干对相同性质的物件(点、线、面等),利用拘束的方式对云点或 是网格面做对。使用此功能时,如果沒有現成的拘束条件,则需要自己建立。
使用对准球对齐(Align using Spheres) 量测点资料时,必須在前后两次量测重叠的部位加入校正圆球,在对齐時可以 用球來对齐。
通过专业的工业设计或美工设计人员设计外观 造型,再利用3D测量得到详细的尺寸,建立 CAD图档,再利用此图档进行生产制造的工作, 此即为逆向工程的概念。 逆向工程通常是以专案执行一個模型的仿制 工作。在一个模型沒有设计图的情況下,利用 数位式测量工具,将模型的3D点资料记录在 电脑中,经过处理后通过CAD/CAM系统, 对其生成NC Code并送至CNC加工,或送到 快速原型机(Rapid Prototyping)将此模型复制。
运点对齐(Align with Cloud) 此功能的基本原理是利用手动的方式分別在两云点或者网格面选出若干区块, CATIA会试着将这些区块相重合。
曲面对齐(Align with Surface) 此功能可以把云点或者网格面对齐到指定的曲面上。
点对齐(Align with Points) 此功能可以把云点或者网格面对齐到指定的点上(至少三点效果比较好)。
数字曲面编辑器 (Digitized Shape Editor)
简介 数字曲面编辑器(Digitized Shape Editor)模块,可以处理由测量工具所 取得的实体3D点资料,借由一些演算法 则,以不失真的前提将庞大的点群过滤 仅留下部分点资料,利用处理过后的点 群,进行补面使其容易观察,并且将曲 面转换成实体,进行NC加工;亦可建立 特征线,供CATIA其他模块使用。
云点分析(Cloud Analysis) 此系列工具可以获得云点(Cloud)或是网格面(Mesh)的相关信息,也可以 分析云点(Cloud)和曲面(Surface)间的距离。