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文檔簡介

1、第8章小平面特征和重新造型通過以迭代方式改變頂點(diǎn)坐標(biāo)來平滑多邊形曲面。Pro/ENGINEER Wildfire2.0中文版曲面與逆向工程設(shè)計(jì)本章將介紹小平面特征和重新造型。小平面建模包括:輸入通過掃描對象獲得的“點(diǎn)云”;糾正由于所用掃描設(shè)備的局限性 而導(dǎo)致的“點(diǎn)云”中的錯誤;創(chuàng)建包絡(luò)并糾正錯誤;創(chuàng)建多面幾何并用多種命令編輯該幾 何,以精調(diào)完善多面曲面。重新造型則是一個逆向工程環(huán)境,可用來在多面(三角形化)數(shù)據(jù)的頂部重建曲面CAD 模型??韶懡虞斎攵嗝鏀?shù)據(jù),或使用ProZENGINEER的“小平面建?!惫δ芡ㄟ^轉(zhuǎn)換“點(diǎn) 云”數(shù)據(jù)成多面(二角形化)數(shù)據(jù),然后來創(chuàng)建曲面CAD模型。8.1小平面特征

2、小平面特征建模的基本工作流程分為3步:(1) 點(diǎn)處理。 選擇【插入】(Insert) -*【小平面特征】(Facet Feature)命令,并輸入*.igs、*.pts、 *.acss *.vtx或*.ibl文件,得到"點(diǎn)云”。 左除錯誤數(shù)據(jù),例如在所需幾何外部的點(diǎn)。 將其他“點(diǎn)云”添加到同一特征中。 必要時可刪除部分點(diǎn),將噪音降到最低,對點(diǎn)進(jìn)行取樣以整理數(shù)據(jù)并減少計(jì)算時 間。 由“點(diǎn)云”創(chuàng)建包絡(luò)。(2) 包絡(luò)處理。通過在選定區(qū)域內(nèi)擴(kuò)展曲面,或擴(kuò)展曲面直到點(diǎn)密度改變處,來刪除小三角形平 面。 刪除由“點(diǎn)云”創(chuàng)建包絡(luò)時在模型的間隙生成的連接面。 以直線方式貫穿模型來刪除小三角形平面,這

3、類似于鉆孔。 向幾何的選定區(qū)域添加小三角形平面的-個單獨(dú)的層。 填充選定幾何的所有凹陷部分,填充需要附加體積的區(qū)域,以便定義在掃描時變 模糊的邊。(3) 小平面處理。刪除不需要的小三角形平面,以減少小三角形平面的數(shù)量,但不損壞曲面的連續(xù) 性或細(xì)節(jié)。 填充可能在掃描過程中引入的間隙。通過減小小三角形平面的尺寸大小來改善多面幾何的形狀。 反轉(zhuǎn)有公共邊的兩個小三角形平面的方向。通過分割現(xiàn)有小三角形平面或選取三個開放頂點(diǎn)來創(chuàng)建新的小三角形平面,從而 添加小三角形平面。第8章小平面特征和重新造型第8章小平面特征和重新造型&1.1點(diǎn)處理工具&1.1點(diǎn)處理工具選擇【插入】T【小平而特征】命令

4、.打開打開”對話框.在“打開”對話框中選擇燈& Xacs、vtx或匚ibl文件.單擊【打開】按鈕。關(guān)閉"信息窗口在如圖8J所 不的輸入選項(xiàng)M(Impon Options)對話框中單擊【確定】按鈕進(jìn)入“小平面特術(shù)”界血.如圖&2所示°此時“點(diǎn)云“任圖形區(qū)域中出現(xiàn).菜單欄屮也出現(xiàn)了 “點(diǎn)”菜單.界面右側(cè)的匸具欄中出現(xiàn)點(diǎn)”按鈕工具欄點(diǎn)”菜單中的命令與界而右側(cè)山現(xiàn)的工具欄屮的“點(diǎn)' 按饑工具的功能互相對應(yīng).圖81439下面介紹工具欄中的各項(xiàng)“點(diǎn)”按鈕的含義: 密反轉(zhuǎn)選取(Reverse Selection):單擊該按鈕,則先前選取的點(diǎn)被取消,以前未 選取的點(diǎn)

5、被選中并加亮。 國隱獗選定的(Hide Selected):選取要隱藏的點(diǎn),然后單擊該按鈕.則所選點(diǎn)被 隱藏。 E3全部取消隱藏(UnhideAll):單擊該按鈕,顯示先前隱藏的所有點(diǎn)。 因修剪選定項(xiàng)(Crop Selected):珠取要保留的區(qū)域(按住【CE】鍵選取多個區(qū) 域),然后單擊該按鈕,選定區(qū)域外的點(diǎn)即被刪除"Hi 園刪除選定項(xiàng)(Delete Selcaed):選取要刪除點(diǎn)的區(qū)域(按住【Ctrl】鍵選取多個 區(qū)域),然后單擊該按鈕,選定區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)即被刪除。已刪除界外值(Delete Outliers):單擊該按鈕,將打開“刪除界外值” (Delete Outliers)對話

6、框,如圖8-3所示。輸入“靈敏度”(Sensitivity)值(要區(qū)分點(diǎn)云 441Hrru A I Q停Pro/ENGFNEER Wildfire 2.0中文版曲面與逆向工程設(shè)計(jì)外部的點(diǎn)和允許的數(shù)據(jù)點(diǎn).可以指定在0到1之間的一個值較低的靈敏度值 會選取離點(diǎn)云較遠(yuǎn)的點(diǎn).而較離的靈敏度值則會選取離點(diǎn)云較近的點(diǎn))單擊【確定】按鈕,2dW soooool圖83 E3降低噪音(Reduce Noise):單擊該按鈕,將打開"降低噪音"(Reduce Noise) 對話框,如圖8S所示.選取要降低噪音的區(qū)域(按住【Ctrl】鍵選取多個區(qū)域), 然后選取降低噪音的方法:> 自由生成

7、(Freefbrm):如果點(diǎn)云是自由形狀或有機(jī)形狀.則相對于曲面曲率 降低噪音。> 機(jī)械(Mechanical):如果點(diǎn)云表示機(jī)械形狀或棱柱形狀,則保留尖角和銳邊° 根據(jù)點(diǎn)云中的噪音等級指定平滑度等級.可選取“低”(Low)、“中“ (Medium)或“高”(High)三個選項(xiàng),然后單擊【確定】按鈕。由于掃描設(shè)備的限制,掃描數(shù)據(jù)中的點(diǎn)可能會偏離原位置。這種偏離即導(dǎo)致點(diǎn)云中產(chǎn) 生噪音?!敖档驮胍簟懊羁墒褂媒y(tǒng)計(jì)方法確定這些點(diǎn)的正確位置并將點(diǎn)移到該位置。阜于 噪音等級或點(diǎn)云的偏差等級,可選擇噪音降低等級。 0示例(Sample):選取要取樣的點(diǎn)云區(qū)域,然后單擊該按鈕.將打開如圖85

8、所 示的"示例” (Sample)對話框。圖R-4圖乩5在“類型”選項(xiàng)組中有以下取樣方法可供選擇,> 隨機(jī)抽樣(Random Sample):選擇該選項(xiàng)表示從點(diǎn)云中隨機(jī)刪除指定百分比 的點(diǎn).>使用時,在“示例百分比” (Sample Percentage)文本框中輸入要保留的原始點(diǎn)的百分比值O> 統(tǒng)一抽樣(Uniform Sample),選擇該選項(xiàng)表示從點(diǎn)云中均勻刪除點(diǎn)。通過將點(diǎn)云模型空間分割成等體積的立方體,然后每個立方體保留一點(diǎn),刪除其他 所有點(diǎn),來完成此操作"443第8章 小平面特征和畫新造型使用時在“間距n (Spacing)文本框中輸入立方體的邊

9、長值(如圖86所示).也可單擊選擇箭頭.然后從點(diǎn)云中選取兩個點(diǎn)來確定立方體的大小。#立方體較大意味著點(diǎn)云中保留的點(diǎn)較少.而立方體較小則意味著保留較多的點(diǎn)按曲率抽樣(Sample by Curvature):選擇該選項(xiàng)表示根據(jù)點(diǎn)位置處的曲而曲率從點(diǎn)云中刪除點(diǎn)大曲率區(qū)域中的點(diǎn)保留得較多,以保持曲面I:該區(qū)域的精度.小曲率區(qū)域或平坦區(qū)域中的點(diǎn)保留得較少.因?yàn)檫@些區(qū)域的細(xì)節(jié)耍求較低。圖8-7> 使用時.在“示例百分比"(Sample Percentage)文本框中輸入婆保留的原始 點(diǎn)的百分比值(如圖87所示人示例、輕I雲(yún)JfflJ> 然后單擊【確定】按鈕退出"承例”對話

10、框。如果未選取區(qū)域,則通過從整個點(diǎn)云取樣來刪除點(diǎn)“ 固填充孔(Fill Hole):在點(diǎn)云中選取要填充的間隙周圍的點(diǎn).然后單擊該按鈕, 則“填充孔”(FillHole)命令基于其周圍點(diǎn)的密度和曲率,在點(diǎn)云的選定區(qū)域的 孔和間隙中插入點(diǎn)。#>如果在使用此命令時未選取區(qū)域,則會在所有間隙或孔中插入點(diǎn)。>如果有孔的區(qū)域平滑且連續(xù),則便用此命令后可獲得較好的結(jié)果。> 使用此命令所得到的結(jié)果取決于模型的方向.因添加(Add):單擊該按鈕,將打開“打開” (Open)對話框'選取點(diǎn)文件,選 取一個坐標(biāo)系作為插入點(diǎn)云的參照,該點(diǎn)云即被添加到現(xiàn)有點(diǎn)云中,兩個點(diǎn)云合 并為個點(diǎn)云以便于進(jìn)

11、疔進(jìn)一步的點(diǎn)云操作。在添加點(diǎn)云后,可使用取樣命令刪除可能交迭的點(diǎn)。445話框.在“文件名稱"(FileName)文本框中可輸入文件名,而在“格式"(Format) 文本框中.可指定用以保存文件的格式。#也包絡(luò)(Wrap):旦旦_圖乩8麥?zhǔn)居牲c(diǎn)云創(chuàng)建小三角形平ffih8.1.2包絡(luò)處理工具對"點(diǎn)云'進(jìn)行處理后單擊圧按釧由“點(diǎn)云”創(chuàng)建小三角形平面構(gòu)成包絡(luò)曲面模型。 此時,在操作界面右側(cè)的工具欄中將出現(xiàn)包絡(luò)處理按鈕如圖8-9所示。同時,在菜單欄 中,原有的“點(diǎn)”菜單也改變?yōu)椤皳Q行”菜單。編輯包絡(luò)可以:移除不需要的三角形,顯示所有的底層幾何。包絡(luò)可由封閉曲而和開放

12、曲面組成,而這些曲面依次由三角形、邊和頂點(diǎn)組成。山于卜面介紹【換行】菜單中各項(xiàng)命令的含義:點(diǎn)云中的所有點(diǎn)都用于創(chuàng)建包絡(luò),所 以它維護(hù)了全部幾何信息.包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖弘9 Hfe長度選取(Select by Length):單擊該按鈕.將打開“按長度選取M(Select byLength)對話框.如圖8J0所示。在“長度"(Length)文本框中輸入小三角形平面邊的長度值,或者在“按長度選収”對話框中單擊選擇按鈕.選取任意兩個小卩面頂點(diǎn),系統(tǒng)將計(jì)算選取的小平面頂點(diǎn)之間的距趙.計(jì)算的值則顯示在“長度”447第8章小平面特征和重新造型 AB W <«文本框中。在該對話框中單

13、擊【確定】按鈕后,任意邊的長度等于或大于此 度”值的小三角形平面將會被選取并加亮顯示。因壓淺(Push Shallow);選取一組小三角形平而,然石單擊該按鈕.將刪除選中 的小三角形平而,并顯示下面的小三角形平而。BS穿透(ShomThrough):單擊該按鈕.然后選取-組小三角形平面.則“穿透” (Shoot Through)命令將以直線方式貫穿包絡(luò)模型來刪除選擇的小三角形平面.這與鉆孔相似。鉆孔的方向取決于模型的方向。相對于選中區(qū)域.其位置垂直于 屏幕方向上的小三角形平面將被刪除,目.不考慮小三角形平面的密度° 固壓深(Push Deep):選取組小三角形平而.然后單擊該按鈕,則

14、“壓深”(Push Deep)命令將通過在包絡(luò)模型中擴(kuò)展小三角形半面直到點(diǎn)密度改變.來刪除與選 定小三角形平面的點(diǎn)密度匹配的所有小三角形平面.此命令還會刪除具有相同點(diǎn) 密度的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。聯(lián)除腹板(Remove Webs):由點(diǎn)云創(chuàng)建包絡(luò)時,可旌會莊模型的原空畝創(chuàng)建小 三角形平而”這些小三角形平面即被稱為腹板(亦稱連接面人這些連接面形成于 模型內(nèi)部或其中存在空隙的各部分之間?!耙瞥拱濉?Remove Webs)命令可刪 除上述小三角形平面和四面體選取-紐小三角形平面.然后單擊該按鈕.將打 開如圖8!1所示的“移除服板M(Remove Webs)對話框,在“最小邊長Min. Edge Length

15、 >文本框中輸入實(shí)際模型中小三角形平而的邊長的最小邊長值,以選取長 度大于指定值的小三角形平面(在一般情況下,腹板小三角形平面的邊長要大亍 實(shí)際模型的小二角形平面的邊)。在"最小角度偏差"(Min. Angle Deviation)文 本些中輸入最小角度值(實(shí)際模型的小三角形平面的角度值小于腹板的小三角形 平面的角度值).這樣可指定最小角度值以區(qū)分實(shí)際模型小三角形平而和腹板的 小三角形平面。通過調(diào)移“移除腹板“對話框中的兩個參數(shù)值,可以有效地刪除 連接面設(shè)置后,單擊【確定】按鈕可以退出“移除腹板”對話框s:型.MJ!1<圖RT0圖8“ I 因精調(diào)(FineTun

16、e);單擊該按鈕后,使用“按長度選取”、“壓淺”、“穿透“、“壓 深”、“移除腹板"等命令可對包絡(luò)模型進(jìn)行精調(diào)。精調(diào)操作自動化程度較低,但 在編輯模型時能提供更出色、更細(xì)節(jié)化的控制。&13小平面處理工具在時包絡(luò)模型進(jìn)行粗調(diào)、精調(diào)后.單擊按鈕將模型引入小平面階段可使用一 系列命令刪除內(nèi)部結(jié)構(gòu)井編輯模型.以精整和完善多面曲面.此時.在菜單欄中將出現(xiàn)“多449Prn/F Ip”齊Pro/BNGINEER Wildfire2.0中文版曲面與逆向工程設(shè)計(jì) MT 卜平 IHU 瑕向沽® 令険0MPIimiX)BL -芒亠GM 叭LflD 駅畑SB)出仞面體而”菜單,0界面右側(cè)的

17、工具欄中也將出現(xiàn)小平面處理按鈕,如圖&12所示,下面就 對工具欄中的這些小平面處理按鈕進(jìn)行介紹: I HHmii (祜的)IVo NlilNtFTl W/lldlire ZO文伶切 «H»(E)R0O)AW 參iseiir迥 *«U) BAW OJW(Z) IA(D 口(I> bOD % d e 為|尸第自田二氓J回圖8I2 m按長度選取(Select By Length):在選取邊長等于或大于指定值的小三角形平面 屆單擊該按鈕,將打開如圖8J3所不的"按長度選取"(Select by Length)對 話框。此時,可在“長度“(

18、Length)文本框中輸入小三角形平面邊的長度值,或 者在“按長度選取”對話框屮單擊選擇按鈕,選取任意兩個小平面頂點(diǎn),系統(tǒng)將計(jì) 算選取的小平面頂點(diǎn)之間的距離,計(jì)算的值則顯示在“長度”文本框中口單擊【確 定】按鈕,任意邊的長度等于或大于此“長度”值的小三角形平面將會被選取并 加亮。 £3反轉(zhuǎn)選収(Reverse Selection):單擊該按鈕后,先前選取的小平面被取消,以 前未選取的小平面被選中并加亮。田刪除(Dele(e):選擇小三角形平面.然后單擊該按鈕,可刪除選定小三角形平 面'iD 圏填允孔(FiB Hole):該按鈕用于填充包絡(luò)模型中的間隙,以使包絡(luò)模型的曲面 連續(xù)

19、。使用時,在操控板的過濾器列表中選取“邊”(Edges)過濾器.然后為要 填充的每個孔選取一條開放的小平面邊,單擊該按鈕將打開如圖814所示的“填 充孔"(Fill Hole)對話框.之后在“填充類型"(Fill Type)選項(xiàng)組中指定“曲率”(保持曲面曲率不變來添加小平面)或“平整”(填充孔,但不維持曲而曲率)兩451第8章小平面特征和重新造型個選項(xiàng)。單擊【確定】按鈕.多面曲面中的間IS或孔即被填充“3 |u.a3irsHPHI-trswu 亠-KjfflUGj JRMJ453#圖 8-14整理(Clean):使用此命令可修正多面數(shù)據(jù)的小三角形平面。整理多面幾何使 多邊形

20、曲面符合由原始點(diǎn)云確定的形狀。此命令可根據(jù)所選模式刪除凹痕、平滑 圓柱部分或銳化邊。使用時.可選取要整理的區(qū)域(如果未選取區(qū)域,則對整個 模型執(zhí)行此操作).然后單擊該按鈕.此時將打開如圖8-15所示的“整理”(Clean) 對話框.在該對話框中可選取整理多面幾何的模式. 自由生成CFree-form):如果多面曲面表示自由或有機(jī)形狀,則選擇該選項(xiàng)后,系 統(tǒng)將相對于曲面曲率整理并平滑曲而兒何" 機(jī)械(Mechanical):如果多面曲面表示機(jī)械形狀或棱柱形狀,則選擇該選項(xiàng)后. 系統(tǒng)將在整理幾何時保留稅邊和尖角°單擊【確定】按鈕退出“整理”對話框。 分樣(Decimate):使

21、用該命令可減少小平面的數(shù)量。使用時,先選取分樣區(qū)域. 然后單擊該按鈕,此時交將打開如圖8-16所示的“分樣” « Decimate)對話框° 在“保持百分比w(Percentage To Keep)文本框中輸入要保留的原始點(diǎn)的百分比值. 然后選中"固定邊界"(Fix Boundary)復(fù)選框,這樣在分樣時將相對于周圍的 小平面固定分樣小平面的邊界。設(shè)置后,單擊【確定】按鈕可退岀“分樣”對話 框。使用“分樣”命令原則上應(yīng)不損壞曲面的完整性或細(xì)節(jié)。BK ft* I BUR I#(Refine ):圖 8-15該命令通過增大小平而的密度和有選擇地移動小平面的頂

22、點(diǎn)細(xì)分現(xiàn)有小平面.使得網(wǎng)格密度更大從而改善小平面模型的曲面,這樣會使 選定區(qū)域中小平面的數(shù)量增加亠用此命令會使選定區(qū)域更細(xì)節(jié)化.且更平滑,用以改善小平面模型的形狀。使用時先選取精整區(qū)域.然后單擊該按鈕.此時將打開如圖817所示的“精整(Refine)對話框在精整算法”(RefinementAlgorithm)選項(xiàng)組中有兩個選項(xiàng)可供選擇e 3X分艙(3X Subdivision);選擇該選項(xiàng).表示對選定區(qū)域中現(xiàn)有的毎個三角形都 使用三個三角形替換。 4X分艙(4X Subdivision):選擇該選項(xiàng).表示対選定區(qū)域中現(xiàn)有的每個三角形都 使用四個三角形替換如卑選釋了“移動點(diǎn)M ( Move Po

23、ints)復(fù)選框,則可調(diào)整頂點(diǎn)的位置以便容納增加的三 角形.并生成更平滑的曲涌;如果選擇了“固定邊界”(Fix Boundary)復(fù)選框,則可以確 保操作時不移動邊界邊和銳邊。設(shè)置后,單擊【確定】按鈕退出“精整”對話框。 囚松弛(Relax):單擊該按鈕后.可以通過移動小平面頂點(diǎn)的坐標(biāo)來平滑曲面, 松她次數(shù)越多曲面就越平滑。但松弛次數(shù)如果太多,則會改變原始掃描數(shù)據(jù)。 使用時,先選取要平滑的區(qū)域,然后單擊該按釗.此時將打開如圖8-18所示的 “松弛"(Relax)對話框“這樣,在“迭代” (Iterations)文本框中可以輸入該Lt操作應(yīng)執(zhí)行的次數(shù)值(即松弛次數(shù)),而在“強(qiáng)度”(Si

24、rength)文本框中可以輸 入要執(zhí)f亍的松弛量的值此值必須在0到1之間"設(shè)置后,單擊【確定】按鈕 退出該對話框。8-17圖 «-18455#囚添加小平面(Add Facet):單擊該按鈕后.在現(xiàn)有小平面中選取三個頂點(diǎn),使 這個點(diǎn)形成的三角形不與現(xiàn)有小平而交迭或相交。這樣.選定的這三個頂點(diǎn)應(yīng) 在模型中的間隙創(chuàng)建一個三角形.使用這些頂點(diǎn)可以創(chuàng)建一個新的小平而 図分割邊(Split Edge):使用時選取兩個小平面的公共邊,然后單擊該按鈕, 邊被分割成兩部分,并通過將這兩個小平面中的每一個分割成兩部分.在該邊的 任一側(cè)添加一個小平面。實(shí)例:ex8_l此實(shí)例的具體操作步驟如下&q

25、uot;1. 改變工作目錄在“零件”模塊中新建文件改變工作目錄到“DAPTC曲面與逆向匸程設(shè)計(jì)第8章”x8.prt 蔦2. 輸入原始數(shù)據(jù)選擇【插入】T【小平面特彷】命令.打開“打開”對話框。 在“打開”對話框中取擊文件“ex8pts#第X章 小平面特征和奠新造型(3)在“輸入選項(xiàng)"對話框中單擊【確定】按鈕,進(jìn)入“小平面特征”界面導(dǎo)入姐 圖8-9所示的"點(diǎn)云”,仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)其中有部分“噪音點(diǎn)”。圖8J9457#3對點(diǎn)進(jìn)行處理< 1)選擇如圖8-20所示的點(diǎn),單擊(刪除選定項(xiàng))按鈕刪除選擇的點(diǎn)。IU 8-20#(2)單擊醞鈕.在“示例”對話框的“類型“選項(xiàng)組中選擇“隨機(jī)

26、抽樣”單選按鈕. 在“示例百分比”文本框中輸入“20”單擊【確定】按鈕退出“示例”對話框,點(diǎn)的密度 即降低如圖8-21所示。圖 8-21#(3)如圖8-22所示.部分邊界點(diǎn)的分布存在缺陷。選擇如圖823所示的區(qū)域.然后 單擊固按鈕,則填充后點(diǎn)的分布如圖824所示。#i圖 8-22圖乩23圖8-24(4)同理,糾正邊界苴他部分的缺陷。(5)在工具欄“選取罩框”列表中選擇.,選項(xiàng),然后選擇如圖8-25所示的區(qū)域,單 擊固按鈕.則填充后點(diǎn)的分布如圖8-26所示口圖8258-26459i(6)填充孔后點(diǎn)的密度變大,選擇此點(diǎn)密度大的區(qū)域,然后單擊翻按鈕,在“示例" 對話框的“類型”選項(xiàng)組中選擇

27、“隨機(jī)抽樣”單選按鈕,在“示例百分比”文本框中輸入 “20”,最后單擊【確定】按鈕退出“示例”對話框,點(diǎn)的密度即降低,如圖8-27所示。827#i第8章 小平面特征和重新造型X x 4. 包絡(luò)處理單擊田按鈕.包絡(luò)模型如圖8-28所示。圖乩285. “小平面”處理(1) 單擊田按鈕,導(dǎo)入“小平面”階段。(2) 單擊按鈕打開“分樣”對話框,在“保留百分比”文本框中輸入“30”選 中“固定邊界”復(fù)選框,然后單擊【確定】按鈕退出“分樣"對話框,分樣后的多面體面 如圖8-29所示a圖 8-29(3) 單擊"按鈕退出“小平面特征”界面。6. 保存零件模型單擊I按鈕在彈出的“保存對象”對

28、話框中單擊【確定】按鈕.保存零件模型。7. 關(guān)閉零件界面選擇【窗口】一【關(guān)閉】命令.關(guān)閉零件界面。461i463i8.2重新造型重新造型是一個逆向工程環(huán)境,可用來在多面(小三角形平面)數(shù)據(jù)的頂部重建曲面 CAD模型??芍苯虞斎攵嗝骟w數(shù)據(jù),或使用Pro/ENGINEER的“小平面建?!惫δ芡ㄟ^轉(zhuǎn) 換點(diǎn)云數(shù)據(jù)或多面(二角形化)數(shù)據(jù),然后進(jìn)行創(chuàng)建曲面CAD模型。重新造型提供一整套的自動、半自動和手動工具,可用來執(zhí)行以下任務(wù): 創(chuàng)建和修改曲線,包括在多面數(shù)據(jù)上的曲線。 對多面體數(shù)據(jù)使用曲面分析以創(chuàng)建等值線和極值曲線,這些等值線曲線代表在多 面數(shù)據(jù)上選取的點(diǎn),這些點(diǎn)大致對應(yīng)于等值線分析的值。這些極值曲線

29、代表在多 面數(shù)據(jù)上選取的點(diǎn),這些點(diǎn)與極值分析的極值大致相對應(yīng)。 使用多面數(shù)據(jù)創(chuàng)建并編輯解析曲面、拉伸曲面和旋轉(zhuǎn)曲面。 使用多面數(shù)據(jù)和曲線創(chuàng)建、編輯和處理自由形式的多項(xiàng)式曲面,包括高次B樣條 和Bezier曲面。 對多面數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合以形成口由形式曲面。 創(chuàng)建并管理連接約束,包括曲面和曲線之間的位置、相切和曲率約束。 管理曲面間的連接和相切約束。 執(zhí)行基本的曲面建模操作,包括曲面延伸與合并。在多面數(shù)據(jù)上自動創(chuàng)建樣條曲面。為了將設(shè)計(jì)活動孤立在一個單一特征中,“重新造型”使用了“重新造型特征”概念。 “重新造型”特征為復(fù)合特征,包含在“重新造型”中創(chuàng)建的所有幾何和參照數(shù)據(jù)。所 有在“重新造型”特征中創(chuàng)

30、建的幾何均為該特征的一部分?!爸匦略煨汀碧卣鲝膶儆诨A(chǔ) 的“小平面”特征。它也從屬于用來構(gòu)建或約束曲面和曲線的曲面或曲線特征。如果修 改任何上述特征,則“重新造型”特征也隨之更新。在“重新造型”特征內(nèi)創(chuàng)建的曲線 和曲面之間無父子關(guān)系。但是,它們會保持曲面之間和曲面與曲線之間的幾何關(guān)系。例 如,對用于創(chuàng)建曲面的曲線進(jìn)彳亍修改將造成對該曲面進(jìn)行更新。在“重新造型”特征后 創(chuàng)建的特征可將在“重新造型”內(nèi)創(chuàng)建的幾何圖元用作參照,其方式與使用任何其他幾 何對象相同。需要注意的是:5»HIIIIHiinif;is 在“重新造型”內(nèi),可處理所有基準(zhǔn)圖元。 曲面相交一旦執(zhí)行,就不能對其進(jìn)行修改。 如

31、果使用組成閉合環(huán)的曲線在“重新造型”中創(chuàng)建多項(xiàng)式曲面,則該環(huán)中的所有 小平面頂點(diǎn)會被自動指定給該曲面。 刪除多面數(shù)據(jù)還會減小文件大小。* 從“重新造型”特征創(chuàng)建的模具和制造模型相對于“重新造型”特征是相關(guān)的。 在“重新造型”中創(chuàng)建模型的一般工作流程如下:(1)在Pro/ENGINEER中打開或插入所需的小平面特征。選擇【插入】(Insert)-【重新造型】(Restyle)命令,進(jìn)入如圖8-30所示的“重 新造型“環(huán)境。此時,在菜單欄中將出現(xiàn)“重新造型”菜單,在工具欄中也將出現(xiàn)“重新465第8章小平面特征和重新造型造型“的工具按鈕UtniQ)戈悴©Mft<T7 A<lf

32、«ms(X> 行"口 g « V.兀狂帀死呂j*祕* mRJBUOPf"113B") mitrns HihHH (活如)Pi iNfHl WH 0I ”歿F li M A回:益鞭Y 一 WJ©ytaHkl1 I Sgg4 W«j|UMtlx> 心.ynm廉血y.#s<k>亠一1 tt»(JDUK好®flL&tr c m w 4t> 二* a>3Q) V ttiUtfi)467第8章小平面特征和重新造型#第8章小平面特征和重新造型圖&3O<3)利用各

33、種曲面分析(如最大曲率分析、高斯曲率分析、三階導(dǎo)數(shù)分析、斜率分析 等)進(jìn)行分析,使用著色視圖了解所需曲面模型的結(jié)構(gòu)。這些分析還有助于確定:解析曲面.例如平而、俳面、柱而:程序性曲面.例如拉伸 曲面和旋轉(zhuǎn)曲面:明顯的非解析曲面.或需要創(chuàng)建具有明確邊界(例如空氣動力學(xué)曲而) 的復(fù)雜而精密的曲面:有機(jī)的形狀(其中單個曲而的邊界并不十分重要);所需曲面模型的 零件(可便用諸如倒圓角之類的標(biāo)準(zhǔn)Pro/ENGINEER特征創(chuàng)建):適于構(gòu)建較簡睢、較大 的曲面這些曲面可用作更復(fù)雜的程序化曲面和曲而分析的方向參照。(4)使用不同的曲面創(chuàng)建工具創(chuàng)建曲而,例如.在小平面上創(chuàng)建的曲線.由分析、由 與平面相交創(chuàng)建的曲

34、線或3D曲線創(chuàng)建曲面“(5)也可在小平而表面上創(chuàng)建區(qū)域。使用此區(qū)域創(chuàng)建僅受該區(qū)域影響的分析曲而。fiKSK13LJ并非一定要創(chuàng)建區(qū)域,可通過選擇一個或兩個點(diǎn)創(chuàng)建解析曲面所有分析曲面創(chuàng)建工 具在創(chuàng)建或未創(chuàng)建區(qū)域時均可使用,但在沒有區(qū)域時生成的分析曲面可能不會跟隨多面兒 何.區(qū)域可用于創(chuàng)建與部分柱面、錐面或旋轉(zhuǎn)類似的部分解析曲面.即使剖面平面可能與 整個小平面模型相交.在只常在模型的局部區(qū)域創(chuàng)建竝伸曲而的位置也可使用區(qū)域"(6)對卩口由形式的曲面.還可使用【擬合】(Fit)與【投影】(Project) T具,必須 為曲面指定區(qū)域或參照點(diǎn)才能對其進(jìn)行擬合.要重新擬合自由形式的曲面。wrt(

35、7)如果曲面必須彼此相交,則可能需要延伸這些曲面。在某種情況下,在延伸后需8)如有必要,可為現(xiàn)有的曲面指定區(qū)域以進(jìn)行擬合或查看偏差診斷。#第8章小平面特征和重新造型#第8章小平面特征和重新造型在某些情況下,使用多面表面或其他所需幾何創(chuàng)建基準(zhǔn)圖元是非常有用的。可使用基準(zhǔn)平面和軸作為創(chuàng)建解析曲面和進(jìn)行分析的方向參照。在紀(jì)重新造型力中創(chuàng)建的所有基準(zhǔn) 圖兀(平面.軸、坐標(biāo)系、點(diǎn)、曲線),均可使用針對異步基準(zhǔn)圖元的標(biāo)準(zhǔn)Pro/ENGINEER 用戶界面。但是,一旦創(chuàng)建,它們將失去其事數(shù)化特征定義,且在“重新造型”特征中不能 重新定義。(9)可對齊曲線或曲面以使曲線或曲面位置連續(xù)°如果需要對單個

36、曲面和曲線進(jìn)行適 當(dāng)修改,可根據(jù)需要編輯或移除約束。(10)也可在小平面特征上自動創(chuàng)建樣條曲面。然后,可使用曲線或曲面的現(xiàn)有工具 修改曲面。(11)使用【診斷】(Diagnostics)工具可實(shí)現(xiàn)曲面和曲線特性的動態(tài)可視化e(12)使用“重新造型樹”(Restyle Tree)工具可在“重新造型”中隱藏、取消隱藏或 刪除曲面模型的元件。(13)完成“重新造型”特征后,可使用所創(chuàng)建的幾何創(chuàng)建常規(guī)的Pm/ENGINEER特征。創(chuàng)建曲線#第8章小平面特征和重新造型#第8章小平面特征和重新造型L因在多面上III單擊該按鈕,在多面模型上選取小三角形平面的頂點(diǎn)作為曲線要通過的點(diǎn),然后單擊 鼠標(biāo)中鍵,“重新

37、造型”會創(chuàng)建一條投影到小平面上的曲線,再選擇其他頂點(diǎn)可繼續(xù)創(chuàng)建其 他投影到小平面上的曲線。即使修改此曲線的形狀和屬性,該曲線也保留在小平面上。所 得到的用于定義投影到小平面上曲線的插值點(diǎn)數(shù)可以多于實(shí)際所選三角形平面的頂點(diǎn)數(shù), Pro/ENGINEER會調(diào)整插值點(diǎn)數(shù),使該曲線盡可能接近多面模型。2. 圖在曲面上單擊該按鈕,在一個曲面上選取點(diǎn),然后單擊中鍵,“重新造型"會在所選曲面上創(chuàng)建 經(jīng)過所選點(diǎn)的曲線,即使修改此曲線的形狀和屬性,該曲線也保留在曲面上。選取用于創(chuàng)建曲線的曲面,創(chuàng)建一條曲線只能選取一個曲面,此曲面可以是Pro/ENGINEER的常規(guī)曲3. 或通過捕捉點(diǎn)單擊該按鈕,選擇頂

38、點(diǎn)(包括小三角形平面的頂點(diǎn))或基準(zhǔn)點(diǎn),然后單擊中鍵,'"重新造型”創(chuàng)建穿過選定點(diǎn)的自由形狀曲線,所選擇的點(diǎn)不創(chuàng)建約束,當(dāng)所選擇的點(diǎn)改變時, 該曲線不會隨之改變。4.單擊該按鈕,選擇一基準(zhǔn)平面,Pro/ENGINEER會在多面上創(chuàng)建一條曲線.作為多面數(shù) 據(jù)與選定基準(zhǔn)平面的交線。也可以實(shí)時地創(chuàng)建基準(zhǔn)平而,即單擊少按鈕,打開“基準(zhǔn)平面“ (Datum Plane)對話框,設(shè)置基準(zhǔn)平面放置參數(shù),“重新造型”會在基準(zhǔn)平面和務(wù)面模型的 剖面處創(chuàng)建曲線。產(chǎn)生的曲線是小平面上的曲線,它可用于創(chuàng)建區(qū)域和自動表面平整。8.2.2修改曲線單擊囲按鈕,選擇要修改的曲線,彈出如圖8-31所示的“修改曲

39、線”(Curve Modi®)對話框。圖 8-31469第8章小平面特征和重新造型#第8章小平面特征和重新造型 II如果使用曲線的控制點(diǎn)修改曲線單擊9按鈕,然后選取控制多邊形的頂點(diǎn)進(jìn)行移動° 如果使用曲線的插值點(diǎn)修改曲線,單擊按鈕,打開如圖8-32所示的插值點(diǎn)修改選 項(xiàng)組.然后選擇下列選項(xiàng)之一, 移動(Move):選擇該選項(xiàng),表示使用“移動”選項(xiàng)移動曲線上的插値點(diǎn)來修改 曲線。 添加(Add):選擇該選項(xiàng),表示在曲線的選定位置處添加插值點(diǎn)。 刪除(Delete):選擇該選項(xiàng).表示通過在曲線上選取點(diǎn)來刪除插值點(diǎn)重新分配(Redistribute):選擇該選項(xiàng).表示根據(jù)曲線的曲

40、率重新分配插值點(diǎn)。#第8章小平面特征和重新造型#第8章小平面特征和重新造型圖 8-32471Pro/ENGINEER Wildfire2.0中文版曲面與逆向工程設(shè)計(jì)也可以通過選擇“移動選項(xiàng)”選項(xiàng)組中的某選項(xiàng)來修改曲線: 曲線平面(Curve Plane):選擇該選項(xiàng),表示將曲線運(yùn)動限制在曲線平面內(nèi).曲線 平面是由曲線的切向量和法向量組成的平面。 3d移動(3d Movement):選擇該選項(xiàng),表示在3D空間中自由移動曲線。此選 項(xiàng)不可用于小平面上的曲線或曲面上的曲線。 局部(Local):選擇該選項(xiàng),表示只移動選定的控制點(diǎn)。 光滑區(qū)域(Smooth Region):選擇該選項(xiàng),表示相對于選定點(diǎn)

41、以某一距離移動控 制點(diǎn),點(diǎn)的移動距離與該點(diǎn)到選定點(diǎn)距離的三次方成正比遞減。 線性區(qū)域(Linear Region):選擇該選項(xiàng),表示相對于選定點(diǎn)以某一距離移動控制 點(diǎn),點(diǎn)的移動距離與該點(diǎn)到選定點(diǎn)的距離成正比遞減。 恒定區(qū)域(ConstantRegion):選擇該選項(xiàng),表示從選定點(diǎn)處以相同距離移動所有 控制點(diǎn),對于有約束的曲面,不移動邊界,選取并拖動控制多邊形的頂點(diǎn)或插值點(diǎn)來修改曲線。如果需要對點(diǎn)的移動進(jìn)行更精確 的控制,可以指定以下選項(xiàng)而不進(jìn)行拖動: 法向(Normal Direction):指定在法線方向上的增量° 切向(Tangent Direction):指定切向的增量。 次法

42、向方向(Binormal Direction):指定次法線方向上的增量。此選項(xiàng)不可用于 小平面上的曲線或曲面上的曲線。 增量(Increment):指定點(diǎn)移動的增量值。單擊凰按鈕,完成曲線修改。illIf!II!823在多面模型或曲面上投影曲線IT單擊國按鈕,然后選取要投影到多面模型上的曲線(也可先選取曲線,然后單擊窗按 鈕,選取要在其上投影曲線的多面幾何或曲面。如果為投影選取的參照是多面幾何(曲面 上的曲線),“重新造型”會自動將其選中,否則,它會提示選取多面幾何或曲面作為參照。 在多面上投影曲線時,所投影的曲線被創(chuàng)建為多面上的曲線。在曲面上投影曲線肘,所投 影的曲線被創(chuàng)建為曲面上的曲線。I

43、II24創(chuàng)建多項(xiàng)式曲面在“重新造型”中,可以創(chuàng)建以下曲面:使用四條曲線作為邊界的矩形曲面。使用三條曲線作為邊界的三角曲面。在第一方向和第二方向上使用指定曲線的曲面。使用三條曲線作為三條邊的邊界的矩形曲面。使用四頂點(diǎn)作為其頂點(diǎn)的矩形曲面。使用交叉線上的四點(diǎn)的矩形曲面。每個這樣的點(diǎn)均位于該矩形曲面各側(cè)邊的中點(diǎn)。 使用矩形框的矩形曲面。使用兩條曲線作為其邊界的矩形曲面。in|MIIIUl473第8章 小平面特征和重新造型使用指定曲線的放樣曲面。475第8章 小平面特征和重新造型下面對這些特征曲面的創(chuàng)建分別進(jìn)行介紹“L直四條曲線單擊該按鈕,選擇第一方向的第一條曲線,然后按住【Ctrl】鍵選擇第一方向的

44、第二條曲線.接著選擇第二方向的第一條曲線,然后按住【Ctrl】鍵選擇第二方向的第二條曲線.即可創(chuàng)建矩形曲面。如果曲線未形成封閉環(huán)重新造型”會修改第方向的曲線.以形 成用于創(chuàng)建曲面的封閉環(huán)。“重新造型”會創(chuàng)建一個由這些曲線限定的曲面2. 口三條曲線 單擊該按鈕.選擇第一方向的第一條曲線.然后按住【CE】鍵選擇第一方向的第二條曲線.接著選擇第二方向的一條曲線,即可創(chuàng)建一矩形曲面。3. 兩條曲線 單擊該按鈕.選擇兩條曲線即可創(chuàng)建矩形曲面。如果這兩條曲線相交.“審新造型”以兩條曲線形成矩形曲面的鄰邊這一方式創(chuàng)建曲面。4. 直放樣單擊該按鈕.選擇第一條曲線.然后按住【Ctrl】鍵依次選擇同一方向的其他曲

45、線.單 擊愎標(biāo)中鍵即可創(chuàng)建放樣曲面.這些曲線完全位于該曲面上。5.單擊該按鈕選擇第一方向的第一條曲線.然后按住【Ctrl】鍵選擇第一方向的其他曲線單擊鼠標(biāo)中鍵.接著選擇第二方向的第一條曲線.然后按住【Ctrl】鍵選擇第二方向的 其他曲線.單擊鼠標(biāo)中鍵“重新造型"會創(chuàng)建一個由這些曲線限定的曲ifiL能擊該按鈕打開如圖8-33所示的“曲面來自框”對話框。拖動鼠標(biāo)以創(chuàng)建矩形框. “重新造型”會創(chuàng)建大致跟隨多面數(shù)據(jù)的選取框投影的曲而,但方框不可超出多面體邊界。 單擊回按鈕退出“曲面來自框"對話框,并創(chuàng)建一矩形曲而.圖833#Hrn/I* i R*可834Pro/ENGINEER W

46、ildfire2.0中文版曲面與逆向工程設(shè)計(jì)7. 四點(diǎn)拐角單擊該按鈕.打開如圖8-34所示的“4個點(diǎn)矩形”對話框,在多面上選擇一點(diǎn),然后 按住【Ctrl】鍛定義其他三個點(diǎn),單擊0按鈕退出“4個點(diǎn)-矩形"對話框,"重新造型”通 過使用這四個點(diǎn)創(chuàng)建邊界曲線來創(chuàng)建i曲面此四個點(diǎn)為曲面的頂點(diǎn)。477#8.昭四點(diǎn)中點(diǎn)單擊該按鈕.打開如圖8-35所示的“4個點(diǎn)卜字形”對話框.在務(wù)面上選擇一點(diǎn).然 后按住【Ctrl】鍵定義其他三個點(diǎn),單擊凰按鈕退出“4個點(diǎn)十字形”對話框“重新造型” 會創(chuàng)建一個規(guī)則曲面,其中每條邊界匕都有一個點(diǎn)該點(diǎn)大致位于邊界的中點(diǎn)。#單擊該按鈕.選擇第一方向的第-條曲線

47、.然后按住【Ctrl】鍵選擇第一方向的第二條 曲線,接著選擇第二方向的一條曲線.即可創(chuàng)建一個三角形曲面。ex8_2#此實(shí)例的具體操作步驟如下。#改變工作冃錄到“D:PTC曲面與逆向1:程設(shè)計(jì)I第S章”,在“零件”模塊中新建文件“c8_2,prtS2. 輸入原始數(shù)據(jù)(1) 選擇【插入】【共享數(shù)齬】一【白文件】命令。(2) 在“打開”對話框中雙擊文件“ex8_2.stl”。(3) 在“輸入選項(xiàng)”對話框中單擊【確定】按鈕,得到如圖8-36所示的多面模型。圖8363. 刪除部分小三角形平面(1) 在模型樹中選擇小平面特征,然后單擊鼠標(biāo)右鍵,從彈出的快捷菜單中選擇【編 輯定義】命令。(2) 單擊發(fā)按鈕,

48、選擇“BACK"選項(xiàng)。(3) 拖動鼠標(biāo)拉岀一個矩形框。選擇如圖8-37所示的區(qū)域“AS按住【Ctrl】鍵選擇區(qū)域“B”,然后單擊國按鈕,刪除處于兩區(qū)域之內(nèi)的小三角形平面。圖&37Pro/ENGINEER Wildfire2.0中文版曲面與逆向工程設(shè)計(jì)圖 8-39圖838(6) 單擊訊,4. 重新造型(1) 選擇【插入】f【重新造型】命令.進(jìn)入“重新造型“環(huán)境。(2) 單擊畫按鈕.選擇基準(zhǔn)平面TOP.創(chuàng)建第一條曲線CURVED(3) 單擊0按鈕.選擇基準(zhǔn)平面TOP,在“基準(zhǔn)平面"對話框的“平移”文本框中輸 入“II”(或“-11”),單擊【確定】按鈕創(chuàng)建第二條曲線CU

49、RVE2。(.4)單擊U按鈕.選擇基準(zhǔn)平面TOP.在“基準(zhǔn)平面"對話框的“平移”文本框中輸 入“12"(或“-12”),單擊【確定】按鈕創(chuàng)建第三條曲線CURVE3。(5) 單擊0按鈕,選擇基準(zhǔn)平面TOP.在“基準(zhǔn)平面”對話框的“平移”文本框中輸 入“14.5”(或“-14.5”),單擊【確定】按鈕創(chuàng)建第四條曲線CURVE4.(6) 單擊2按鈕,在【曲線選項(xiàng)】菜單中選擇【經(jīng)過點(diǎn)】命令.然后選擇【完成】命 令,依次選擇曲線CURVEI和曲線CURVE2最近的端點(diǎn).在【連接類型】菜單中選擇【完 成】命令,在“基準(zhǔn)曲線”對話框中單擊【確定】按釧創(chuàng)建第五條曲線CURVE5.(7) 單

50、擊按鈕.在【曲線選項(xiàng)】菜單中選擇【經(jīng)過點(diǎn)】命令,然后選擇【完成】命 令。依次選擇曲線CURVE!和曲線CURVE2另兩個端點(diǎn),在【連接類型】菜單中選擇【完 成】命令,在“基準(zhǔn)曲線”對話框中單擊【確定】按鈕.創(chuàng)建第兀條曲線CURVE6。(8) 單擊按鈕.在【曲線選項(xiàng)】菜單中選擇【經(jīng)過點(diǎn)】命令.然后選擇【完成】命 令。依次選擇曲線CURVE3和曲線CURVE4最近的端點(diǎn),在【連接類型】菓單中選擇【完 成】命令,在“基準(zhǔn)曲線”對話框中單擊【確定】按鈕,創(chuàng)建第七條曲線CURVE7。(9) 單擊按鈕,在【曲線選項(xiàng)】菜單中選擇【經(jīng)過點(diǎn)】命令,然后選擇【完成】命 令。依次選擇曲線CURVE3和曲線CURVE

51、4另兩個端點(diǎn).在【連接類型】菜單中選擇【完 成】命令,在“基準(zhǔn)曲線”對話框中單擊【確定】按鈕,創(chuàng)建第八條曲線CURVE8。(10) 依次選擇基準(zhǔn)平面DTMl、DTM2. DTM3,單擊鼠標(biāo)右鍵并稍作停頓,在彈出 的快捷菜單中選擇【刪除】命令。(1) 單擊按鈕,選擇曲線CURVEI.按住【Ctrl】鍵選擇曲線CURVE2.然后選擇 曲線CURVE5,按住【Ctrl】鍵選擇曲線CURVE6,創(chuàng)建一個多項(xiàng)式曲面SURFACED(2) 選擇曲面SURFACE 1,單擊鼠標(biāo)右鍵并稍做停頓,從彈出的快捷菜單中選擇【顯 示約束】命令,可以看到相對每一條邊都有一個黃色箭頭表示曲而的四條邊受約束、選 擇曲而SU

52、RFACE 1.單擊鼠標(biāo)右鍵并稍做停頓從彈出的快捷菜單中選擇【分離】命令, 曲面的四條邊不再受約束.(3) 單擊口按鈕,選擇曲面SURFACE 1.曲面加亮,選擇曲面SURFACE 1與曲線 CURVE2重合的邊,按住左鍵拖動鼠標(biāo)“外推"曲面單d剛按鈕,使曲面SURFACEI的 形狀如圖X-4U所示。圖 8-40483#(4) 單擊日按鈕,選擇曲線CURVE3,按住【Ctrl】鍵選擇曲線CURVE4,然后選擇曲線CURVE7.按住【Ctrl】鍵選擇曲線CURVE8,創(chuàng)建 個多項(xiàng)式曲面SURFACE2.(5) 選擇曲面SURFACE2.艷擊鼠標(biāo)右鍵并稍作停頓,左彈出的快捷菜單中選擇【分離】命令。(6) 單擊£3按鈕,選擇曲面SURFACE2,曲面加亮.選擇曲面SURFACE2與曲線 CURVE3電合的邊,按住左鍵拖動鼠標(biāo)“外推”曲而人約2mm再選擇曲面SURFACE2 與曲線CURVE4重合的邊,按住左鍵拖動鼠標(biāo)“外推”曲面大約2mm,單擊62按鈕.6合井曲面(一)(!)選擇曲SURFACE!和曲面SURFACE2.爪擊U按鈕“(2) 改變兩黃色箭頭

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