逆向建模流程及注意事項(xiàng)

1、1 逆向建模的基本設(shè)計(jì)流程(14) 點(diǎn)云處理(1)測量樣件取得點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件(17) 擬合特征誤差分析(16) 擬合特征編輯(15)特征擬合(12)網(wǎng)絡(luò)化實(shí)體顯示(11)樣件特征分級(10)樣件特征分析(9)點(diǎn)云特征是否完好(2) 導(dǎo)入catia r15(3)檢查點(diǎn)云是否完整，是否符合建模要求nyyyn(5)分析點(diǎn)云，去除噪點(diǎn)，并過濾(4)校正坐標(biāo)系，和整車坐標(biāo)必須一致y(22)剩余特征加入、仿輯、修飾(20) 導(dǎo)入截面線或點(diǎn)，繪制加強(qiáng)筋(19)圓整后特征編輯(18) 關(guān)鍵尺寸圓整、編輯(21)倒角、圓角、拔模、打孔(8)局部合并、點(diǎn)云細(xì)化處理(7)點(diǎn)云對正、局部合并(6) 云點(diǎn)數(shù)量剩余70%-

2、90%，且特征完好nnnyny(23)總體特征檢查，是否符合要求？(24)完成保存，并組織數(shù)模評審。(25) 輸出凍結(jié)數(shù)模和設(shè)計(jì)記錄跟蹤單(13)提取特征一、逆向設(shè)計(jì)流程方法1.1校正坐標(biāo)：1.1.1根據(jù)零部件的具體情況，分析零部件的定位基準(zhǔn)（關(guān)鍵孔位、關(guān)鍵線、關(guān)鍵面）。1.1.2確定基準(zhǔn)后制定坐標(biāo)，并和整車坐標(biāo)系進(jìn)行對比、分析、判斷。1.1.3若一致，進(jìn)行流程的下道工序；若不一致，對其坐標(biāo)進(jìn)行校正操作。1.1.4校正坐標(biāo)的方法如下：零部件上找出定位基準(zhǔn)元素（定位點(diǎn)、定位線、定位面）。定位點(diǎn)：單個點(diǎn)、圓心、球心、直線中點(diǎn)等；定位線：直線、圓柱中心線、圓錐中心線、平面法向線等；定位面：平面、基準(zhǔn)

3、平面、法平面等。找出的基準(zhǔn)元素必須能確定一個坐標(biāo)系即能限定直角坐標(biāo)系的六個自由度。然后，利用找出的基準(zhǔn)元素建立坐標(biāo)系。利用catia點(diǎn)云校正合并功能校正坐標(biāo)。然后，對結(jié)果進(jìn)行檢查，如果不滿意，重復(fù)進(jìn)行以上三步操作，直至滿意為止。1.2分析點(diǎn)云、去除雜點(diǎn)。1.2.1觀察對齊的點(diǎn)云，與樣件或?qū)嵨镞M(jìn)行比較。如果還沒有完全反映必需的特征，那只能重新掃描樣件。1.2.2若點(diǎn)云太密，電腦顯示太慢，可以設(shè)置點(diǎn)云的顯示稠密程度。當(dāng)樣件點(diǎn)云周圍雜點(diǎn)太多，可以用catia點(diǎn)云移除來去除雜點(diǎn)。1.3點(diǎn)云合并、細(xì)化。1.3.1合并點(diǎn)云：當(dāng)框選，去除雜點(diǎn)時或原測量點(diǎn)云是單塊拼合起來的時，我們就需要把此點(diǎn)云合并起來。1.

4、3.3對點(diǎn)云進(jìn)行細(xì)化。各人根據(jù)自身的認(rèn)識情況，對點(diǎn)云特征進(jìn)行區(qū)分，詳細(xì)地分解各個小特征的過程，就是對點(diǎn)云進(jìn)行細(xì)化的過程，這樣點(diǎn)云就清楚了，思路也有了。1.4樣件分析。1.4.1圖紙分析。若只有二維圖紙，我們應(yīng)當(dāng)注意其繪制標(biāo)準(zhǔn)。1.4.2點(diǎn)云分析。若只有點(diǎn)云，沒有圖紙，我們應(yīng)當(dāng)注意其用途、精度、具體要求及特性等。1.4.3實(shí)物分析。若只有參考樣件，并沒有點(diǎn)云和二維圖紙。我們應(yīng)當(dāng)特別注意其功用及精度要求。1.4.4點(diǎn)云和參考樣件分析。若第三方提供的是點(diǎn)云和參考樣件分析實(shí)云，我們應(yīng)當(dāng)特別注意點(diǎn)云的清晰性和可操作性。往往既有點(diǎn)云又有實(shí)物的情況點(diǎn)云很可能不是很理想，制作者千萬要注意。1.5樣件特征分級1

5、.5.1樣件特征共分a,b,c 三級；a級為配合面,安裝基準(zhǔn)面,功能面,定位孔,特征線等尺寸精度要求較高的點(diǎn)線面,誤差精度要求小于0.5mm；b級為結(jié)構(gòu)面,過渡面,工藝面,過渡線等尺寸精度要求一般的點(diǎn)線面,誤差精度要求小于1mm；c級為過孔,工藝孔,加強(qiáng)筋邊界等尺寸精度要求不高的點(diǎn)線面,誤差精度要求小于2mm；應(yīng)認(rèn)真分析點(diǎn)云和樣件，切忌把樣件的制造缺陷和偏差帶入逆向設(shè)計(jì)零件中。1.6特征區(qū)分、特征面、特征線。1.6.1特別清楚的特征區(qū)分，比如圓孔、圓柱、平面等。1.6.2清楚的特征區(qū)分：可在特征上單獨(dú)取點(diǎn)云，個別似合。1.6.3不清楚的特征區(qū)分。根據(jù)零件的功能特性和實(shí)際情況，對點(diǎn)云認(rèn)真對待，用

6、三角化顯示功能體現(xiàn)其特征，盡量根據(jù)功能保證偏差來加以制作。1.6.4特征面、特征線是逆向時的關(guān)鍵元素，它們的判別相對比較直接，容易看得出來。1.7提取具有基本特征的點(diǎn)云。1.8點(diǎn)云處理。1.8.1點(diǎn)云太大，利用點(diǎn)云過濾器減少云點(diǎn)數(shù)量，但基本特征要清晰。1.8.2利用作動區(qū)域工具 把點(diǎn)云分開，并進(jìn)行處理。 1.9特征似合。1.9.1幾何特征似合。幾何特征似合比較容易，直接似合成直線、平面、圓柱、圓錐、球等。1.9.2自由特征似合。自由特征似合比較困難，一般都需要利用傳統(tǒng)的制作方法：由點(diǎn)到線再到面的成型形式。所以，自由特征似合建立關(guān)鍵是建立關(guān)鍵點(diǎn)、關(guān)鍵線、關(guān)鍵面。只有在點(diǎn)、線上下功夫，自由特征才能

7、作得好。1.10特征編輯。1.10.1帶參數(shù)的特征編輯。帶參數(shù)的特征由于有參數(shù)存在，所以比較好編輯，只要把參數(shù)列表打開，選中要修改的參變量，雙擊 ，在彈出的對話框內(nèi)就可以進(jìn)行想要的參數(shù)修改。1.10.2不帶參數(shù)的特征編輯。不帶參數(shù)的特征的編輯比較困難，一般沒有其它方法，只好重新制作一遍。所以，大家需注意，在制作三維數(shù)模，盡量帶有參數(shù)，這在制作時可能要多耗一些時間，但日后修改就方便多了。1.11誤差分析。1.11.1最大誤差要求。若有些逆向件，有最大誤差要求，那么，只要最大誤差不超過要求誤差，逆向零部件就算合格。例：一般的自由特征。1.11.2平均誤差要求。若有些逆向件，只有平均誤差要求的，那么

8、，我們逆向的零部件，平均誤差在要求的誤差范圍內(nèi)，逆向零部件就算合格。1.11.3最小誤差要求。若有些逆向件只有最小誤差要求的，那么，我們逆向的零部件最小誤差在要求的誤差范圍內(nèi)，逆向零部件就算合格。例：總布置要求的零部件。1.11.4若誤差不在要求的范圍內(nèi)，首先需找出那些地方出離誤差，然后有針對性地進(jìn)行分析及修正，直至合格為止。1.12關(guān)鍵尺寸圓整。1.12.1精度要求。要圓整尺寸必需要知道設(shè)計(jì)精度。若設(shè)計(jì)精度為0.01，那么圓整尺寸也應(yīng)到0.01。1.12.2功能孔位及基準(zhǔn)孔位圓。這類孔位及相對位置的圓整相對有規(guī)律，它們的大小一般是整數(shù)，并且符合設(shè)計(jì)規(guī)范，是有章可循的。1.12.3定位尺寸圓整

9、。此類尺寸一般為整數(shù)，制作時可根據(jù)情況充分考慮。1.13大特征編輯。1.14.1有參數(shù)的大特征。有參數(shù)的大特征比較容易編輯，打開參數(shù)列表，選定被修改項(xiàng)，設(shè)置參數(shù)值就行。1.13.2無參數(shù)的大特征。無參數(shù)的大特征修改比較困難，一般只能重做。1.13.3在編輯特征前，必需做分析，盡量少改動件，這樣既節(jié)約時間，又提高效率。1.14編輯小特征。2.14.1對做好的面或體進(jìn)行倒角、圓角、拔模、打孔、修剪等操作，從而使逆向物體再現(xiàn)。2.14.2當(dāng)由于先前制作的面有問題時，要對面進(jìn)行編輯，有時可能只對導(dǎo)角部分的特征進(jìn)行操作，很少的修改就可以完成任務(wù)，達(dá)到要求。1.15總體檢查。1.15.1偏差檢查。檢查逆向

10、好的數(shù)模與點(diǎn)云的偏差值，看看是否符合要求。1.15.2特征檢查。檢查特征是否丟失，特征偏差是否符合要求。1.15.3孔位檢查。檢查孔位之間的尺寸要求及圓整情況。1.15.4拔模角及工藝圓角檢查、檢查拔模角、檢查工藝圓角。1.18保存。1.18.1版本要求。必需按部門要求，把數(shù)模保存為catia r15版本格式。1.18.2帶參數(shù)數(shù)模保存。最終數(shù)模不必帶有參數(shù)保存（除特殊要求外），但數(shù)模繪制者應(yīng)保存一份帶參數(shù)的原始數(shù)模，以便后來修改之用。二、逆向建模過程中的注意事項(xiàng)l 設(shè)計(jì)總成產(chǎn)品時，必須考慮零件之間的相互搭配，找出基準(zhǔn)零件，一般基準(zhǔn)零件為總成中較大或較主要的零件，其他零件以此件為基準(zhǔn)繪制數(shù)模；

11、例：主減速器總成的基準(zhǔn)零件為減速器殼，前制動器總成的基準(zhǔn)零件為轉(zhuǎn)向節(jié)，輪轂單元的基準(zhǔn)零件為軸承座。 圖2.1 后主減速器總成 圖2.2 前制動器總成 圖2.3 輪轂單元l 繪制數(shù)模應(yīng)盡量選取較大的加工面、配合面、軸承位或較關(guān)鍵的部位作為繪圖基準(zhǔn)，單個零件盡量在整車坐標(biāo)下構(gòu)建模型；軸承位較大配合面例：圖2.4 后主減速器殼l 在進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)時，要領(lǐng)會原設(shè)計(jì)者的意圖，不能完全依賴點(diǎn)云。要基于正向設(shè)計(jì)的判斷。哪些地方是自由曲面？哪些地方是圓弧面、錐面、回旋面、平面；例：錐面回旋面圖2.5 后主減速器殼直線圓弧面l 在進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)時，鑄件和鍛件的特征一般由直線、圓、圓弧 、平面、圓弧面、錐面等規(guī)則特征

12、構(gòu)成，因此對于鑄件和鍛件，除去配合面或擬合誤差比較大的情況下，一般要用上述規(guī)則幾何特征去擬合，盡量不用自由曲線或自由曲面；圓圓面自由曲面圓弧面錐面平面圖2.6 轉(zhuǎn)向節(jié)l 要充分考慮測量零件的變形。零件在使用過程中揮發(fā)生扭曲變形、損壞等現(xiàn)象，這與原設(shè)計(jì)狀態(tài)差別很大。因此，在擬合零件時，要注意避開這些疵點(diǎn)；74.4例：74.5四孔屬于結(jié)構(gòu)和功能相似，孔的尺寸應(yīng)該保持一致，可統(tǒng)一取為74.5mm測量此孔直徑為59.7-60mm，設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮到因長期受軸套外管的擠壓而使它產(chǎn)生橢圓和變形。圖2.7 旋置主體l 要注意擬合方法。用catia軟件進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)，并不是簡單的產(chǎn)品仿制，而是在充分掌握正向設(shè)計(jì)思想

13、的前提下進(jìn)行。鑄件和鍛件的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，是由很多基本特征和具體特征構(gòu)成的。如減殼的回轉(zhuǎn)腔、轉(zhuǎn)向節(jié)的節(jié)臂等，是零件的基本特征，而基本特征上鑲嵌的許多安裝孔位、加強(qiáng)筋則是具體特征。因此，在進(jìn)行復(fù)雜件擬合時，先進(jìn)行基本特征擬合，然后把具體特征疊加上去，即復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡單化設(shè)計(jì)方法；例：工藝孔、螺紋孔、軸承孔、加強(qiáng)筋、安裝孔等具體特征，可以在減殼基本特征擬合完后再做上去。圖2.8后主減速器殼l 充分考慮零件的制作工藝。比如鑄件的拔模斜度；鍛件的脫模方向、拔模斜度。不能使零件的單個特征出現(xiàn)拔模軸線不一致，分別有各自的脫模方向，在用點(diǎn)云進(jìn)行擬合零件的特征時，由于不可避免的測量誤差、被測零件的變形、擬合誤差等

14、原因，很可能會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。因此，事先找出零件的脫模方向，然后以這一方向?yàn)榛鶞?zhǔn)擬合零件的特征，可避免出現(xiàn)拔模負(fù)角；l 建模時要充分遵循傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，以有利于二維圖的表達(dá)。如相同功用的孔位統(tǒng)一考慮，孔位距一致或圓整，孔位的圓心是否在一條直線上，孔的大小是否一致等；例：同樣的螺紋孔，功能一樣，且無特殊要求，應(yīng)考慮對稱分布。同為連接孔，且連接同一個件，應(yīng)考慮統(tǒng)一都是工藝孔，大小近似，且對稱分布，應(yīng)考慮統(tǒng)一都是m8的螺紋孔，但為了防止裝配時出錯，故意使三孔不在一條直線上圖2.9 后主減速器殼l 考慮鑄件和鍛件的工藝特征。如工藝孔、工藝圓角、工藝加工面等；工藝加工面工藝孔工藝圓角圖2.10 軸承位的配合圓角