汽車逆向設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘 要本文主要介紹了基于CATIA軟件將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板數(shù)據(jù)點(diǎn)云通過逆向工程技術(shù)設(shè)計(jì)成零件實(shí)體的過程，以及其數(shù)控模擬加工。在設(shè)計(jì)過程中涉及到點(diǎn)云整理、數(shù)字編輯、自由曲面造型、快速曲面造型等技術(shù)。在建模過程中，遇到橋接出現(xiàn)錯(cuò)誤、拼接無法完成等問題，都得到了較好的解決。在具體逆向設(shè)計(jì)中，為了建好曲面模型，運(yùn)用了不同的方案，經(jīng)過多次的失敗和改正后，最終獲得了較好的曲面模型。關(guān)鍵詞：逆向工程；引擎蓋；CATIA；曲面造型；Abstract The article is about basing on CATIA software to design the part entity with point

2、cloud of automobile engine hood data by reverse engineering and its numerical control simulation processing. Technologies such as cloud arranging, the digitized shape editor, the free curved surface model and quick surface reconstruction are being used in the process of designing. In the process of

3、building model, the problem of blend-surface error and join surface has been resolved ，which has been resolved on higher level. In the specific reverse design, I used different plans in order to build good surface model and got good surface model in the end ,after facing many times of failure and co

4、rrecting them.Key words ： Reverse Engineering；hood; CATIA; Surface Modeling; 目 錄摘 要IAbstractII1 逆向工程概述11.1 逆向工程定義及其應(yīng)用11.2 逆向工程系統(tǒng)21.2.1 產(chǎn)品實(shí)物幾何外形的數(shù)字化系統(tǒng)22 CATIA V5介紹42.1 CATIA 在制造業(yè)的應(yīng)用42.2 CATIA V5概貌43 CATIA逆向工程建?；A(chǔ)133.1 CATIA曲面的逆向重構(gòu)133.1.1由曲線構(gòu)造曲面的方法133.1.2 由曲面派生曲面的方法143.2 CATIA逆向工程建?；玖鞒?53.3 CATIA逆向工程

5、的特點(diǎn)163.4 CATIA用于逆向工程的主要模塊功能簡介163.4.1 DSE數(shù)字編輯器模塊163.4.2 QSR快速曲面重構(gòu)模塊163.4.3 GSD通用曲面造型模塊174 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板逆向數(shù)字建模過程194.1發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板點(diǎn)云的處理194.2（方法一）發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板外形曲面的制作244.3（方法一）發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板孔的制作344.4 （方法一）對(duì)稱曲面394.5（方法一）實(shí)體的生成414.6 (方法二）點(diǎn)云的再處理424.7（方法二）利用強(qiáng)力匹配生成右半面434.8兩種方法比較445 汽車引擎蓋模具型面數(shù)控加工仿真455.1創(chuàng)建毛坯零件455.2創(chuàng)建加工坐標(biāo)原點(diǎn)465.3設(shè)置零件操作定義475.4

6、設(shè)置粗銑加工參數(shù)495.5換刀設(shè)置525.6設(shè)置精銑加工參數(shù)535.7刀路仿真565.8后處理595.8.1激活功能選項(xiàng)595.8.2生成NC數(shù)據(jù)59結(jié)束語63致謝65參考文獻(xiàn)66附錄 數(shù)控加工NC代碼671 逆向工程概述1.1 逆向工程定義及其應(yīng)用逆向工程（Reverse Engineering,RE），也稱反求工程或反向工程等，它起源于精密測(cè)量和質(zhì)量檢驗(yàn)。廣義的逆向工程是消化和吸收先進(jìn)技術(shù)的一系列工作方法的技術(shù)組合，它包括影像逆向、軟件逆向和實(shí)物逆向等三個(gè)方面。目前，大多數(shù)關(guān)于逆向工程的研究主要集中在實(shí)物的逆向重構(gòu)上，即產(chǎn)品實(shí)物的CAD模型重構(gòu)和最終產(chǎn)品的制造，被稱為“實(shí)物逆向工程”。這種

7、從實(shí)物樣件獲取產(chǎn)品數(shù)學(xué)模型并制造得到新產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)，已成為CAD/CAM系統(tǒng)中的一個(gè)研究及應(yīng)用熱點(diǎn)，并發(fā)展成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的領(lǐng)域。在這意義下，“實(shí)物逆向工程”（簡稱逆向工程）可定義為：將實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃AD模型相關(guān)的數(shù)字化技術(shù)、幾何模型重建技術(shù)和產(chǎn)品制造技術(shù)的總稱，是將已有產(chǎn)品或?qū)嵨锬Ｐ娃D(zhuǎn)化為工程設(shè)計(jì)模型和概念模型，在此基礎(chǔ)上對(duì)已有產(chǎn)品進(jìn)行解剖、深化和再創(chuàng)造的過程。一般來說，產(chǎn)品逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個(gè)方面，在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容： （1）新零件的設(shè)計(jì)，主要用于產(chǎn)品的改型或彷型設(shè)計(jì)。（2）已有零件的復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖。（3）損壞或磨損零件的還原

8、。（4）數(shù)字化模型的檢測(cè)，例如檢驗(yàn)產(chǎn)品的變形分析、焊接質(zhì)量等，以及進(jìn)行模型的比較。由下圖1.1可了解逆向工程的整個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)過程。圖1.1 產(chǎn)品開發(fā)流程1.2 逆向工程系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，逆向工程技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日趨緊密，如20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的快速原形技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)的異地設(shè)計(jì)及制造技術(shù)等，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造階段都需要逆向工程技術(shù)的支持。同時(shí)，逆向工程技術(shù)也和計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量（CAT）、輔助設(shè)計(jì)（CAD）、輔助制造（CAM）以及計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）密切相關(guān)。逆向工程成功應(yīng)用的關(guān)鍵不僅在于各計(jì)算機(jī)輔助子模塊能較好地獨(dú)立完成各項(xiàng)工作，很大程度上還取決于各個(gè)子模塊的計(jì)算機(jī)集成

9、程度?？梢哉f，逆向工程是CAT/CAD/CAM/CAE等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)集成應(yīng)用的一個(gè)典型例子。如何將這些技術(shù)組成一個(gè)整體，即集成逆向工程系統(tǒng)，是逆向工程技術(shù)應(yīng)用研究的一個(gè)重要方向。逆向工程系統(tǒng)主要由三部分組成：產(chǎn)品實(shí)物幾何外形的數(shù)字化子系統(tǒng)、三維CAD模型重建子系統(tǒng)、產(chǎn)品或模具的制造子系統(tǒng)等。1.2.1 產(chǎn)品實(shí)物幾何外形的數(shù)字化系統(tǒng)產(chǎn)品表面數(shù)字化又稱數(shù)據(jù)測(cè)量，是指通過特定的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法，將物體的表面形狀轉(zhuǎn)換成離散的幾何點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，就可以進(jìn)行復(fù)雜曲面的建模、評(píng)價(jià)、改進(jìn)和制造。因而，高效、高精度地實(shí)現(xiàn)樣件表面的數(shù)據(jù)采集，是逆向工程實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)之一，是逆向工程中最基本

10、，最不可缺少的步驟。數(shù)據(jù)獲取在產(chǎn)品設(shè)計(jì)師與逆向工程及CAD/CAM/CAE/RP/CNC之間扮演著橋梁的角色。可以這么認(rèn)為，數(shù)據(jù)測(cè)量是逆向工程的基礎(chǔ)，測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量與最終模型的質(zhì)量密切相關(guān)，直接影響到整個(gè)工程的效率和質(zhì)量。實(shí)際應(yīng)用中，常發(fā)生因模型表面數(shù)據(jù)獲取的問題而影響重構(gòu)模型精度的情況。因此，如何取得較佳的物體表面數(shù)據(jù)，一直是逆向工程的一個(gè)主要研究內(nèi)容。目前，用來采集物體表面數(shù)據(jù)的測(cè)量設(shè)備和方法多種多樣，其原理也各不相同。測(cè)量方法的選用是逆向工程中一個(gè)非常重要的問題。不同的測(cè)量方式，不但決定了本身的精度、速度和經(jīng)濟(jì)性，還使得測(cè)量數(shù)據(jù)類型及后續(xù)處理方式不盡相同。根據(jù)測(cè)量探頭是否和零件表面接觸，

11、逆向工程中物體表面三維數(shù)據(jù)的獲取方法基本上可分為兩大類，即接觸式與非接觸式。根據(jù)測(cè)頭的不同，接觸式又可分為觸發(fā)式和連續(xù)式；非接觸式按其原理不同，又可分為光學(xué)式和非光學(xué)式。其中，光學(xué)式包括三角形法、結(jié)構(gòu)光法、計(jì)算機(jī)視覺法、激光干涉法、激光衍射法等；而非光學(xué)式包括CT測(cè)量法、MRI測(cè)量法、超聲波法和層析法等。測(cè)量方式對(duì)比與設(shè)備選型接觸式測(cè)量有以下優(yōu)點(diǎn)。因接觸式探頭發(fā)展已有幾十年，其機(jī)械結(jié)構(gòu)及電子系統(tǒng)已相當(dāng)成熟，故有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。接觸式測(cè)量的探頭直接接觸工件表面，故對(duì)工件表面的反射特性、顏色及曲率關(guān)系要求不高。被測(cè)物體固定在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上，并配合測(cè)量軟件，可快速地測(cè)量出物體的基本幾何形狀，如

12、面、圓、圓柱、圓錐、圓球等。與接觸式測(cè)量相比，非接觸式測(cè)量主要有以下優(yōu)點(diǎn)。不必做探頭半徑補(bǔ)償，因?yàn)榧す夤恻c(diǎn)位置就是工作表面的位置。測(cè)量速度非常快，不必像接觸式觸發(fā)探頭那樣逐點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。軟工件、薄工件、不可接觸的高精密工件可直接測(cè)量。對(duì)于逆向測(cè)量而言，數(shù)據(jù)采集的方式應(yīng)滿足下面這些要求。采集精度應(yīng)滿足工程的實(shí)際需要，如汽車工業(yè)，其最終的整體符合精度不能低于0.1。采集速度要快，盡量減少測(cè)量在整個(gè)逆向工程中所占有的時(shí)間。數(shù)據(jù)采集要完整，不能有缺漏，以免給后期的曲面重構(gòu)帶來障礙。數(shù)據(jù)采集過程中不能破壞原形。降低測(cè)量成本。根據(jù)上面這些要求，可以根據(jù)逆向工程中測(cè)量的實(shí)際情況，選擇不同的測(cè)量方式，或同時(shí)利用

13、不同的測(cè)量方式進(jìn)行互補(bǔ)，以得到一個(gè)精度高、信息全面的測(cè)量數(shù)據(jù)。在接觸式測(cè)量方法中，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）是應(yīng)用最為廣泛的一種測(cè)量設(shè)備，再結(jié)合實(shí)際情況，利用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行測(cè)量。 2 CATIA V5介紹2.1 CATIA 在制造業(yè)的應(yīng)用CATIA 的全稱為Computer-Aided Three-dimension Interactive Application，是集成CAD、CAM、CAE的大型軟件，由法國達(dá)索系統(tǒng)公司開發(fā)，是全球制造業(yè)的主流設(shè)計(jì)軟件。CATIA 廣泛應(yīng)用于制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，從航空、汽車、造船、通用機(jī)械到電子電器、生活用品。許多世界知名的公司如波音、克萊斯勒、寶馬、奔馳、本田

14、、豐田等都使用CATIA作為主要的設(shè)計(jì)軟件。隨著中國制造業(yè)的發(fā)展，特別是汽車工業(yè)的發(fā)展，隨著越來越多的國際把生產(chǎn)和開發(fā)工作引入中國，CATIA也在不斷地普及和深入。2.2 CATIA V5概貌CATIA V5涵蓋了機(jī)械設(shè)計(jì)、外形設(shè)計(jì)、分析與仿真、工廠設(shè)計(jì)、數(shù)控加工、數(shù)字化樣機(jī)、數(shù)字樣機(jī)、設(shè)備與系統(tǒng)、人體工程和知識(shí)工程等豐富的內(nèi)容。圖2.1所示為包含了所有CATIA V5模塊的菜單。每個(gè)使用CATIA V5的企業(yè)都只是用其中的一部分模塊，但是，了解一下CATIA V5所包含的模塊還是很有用的?！盎A(chǔ)模塊”包含了如圖2.2所示的模塊，裝配件的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料庫、與CATIIA早期版本接口、標(biāo)準(zhǔn)件庫編

15、輯器和能夠?qū)崿F(xiàn)逼真、美麗的渲染效果的照片工作室和室時(shí)渲染，還有虛擬現(xiàn)實(shí)、特征字典編輯器等模塊。圖2.1 CATIA V5模塊圖2.2 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在圖2.3中可以看到CATIA V5用于機(jī)械設(shè)計(jì)的模塊：除了實(shí)體造型的零件、裝配件設(shè)計(jì)、二維制圖和二維草圖基礎(chǔ)模塊外，還有焊接模塊、鈑金設(shè)計(jì)等模塊。圖2.3 機(jī)械設(shè)計(jì)圖2.4所示，“形狀”子菜單中包含了CATIA曲面造型的模塊，包括能夠創(chuàng)建A級(jí)曲面的自由曲面造型、汽車Class A、汽車車身緊固件設(shè)計(jì)、在二維圖片上描畫曲線的早圖跟蹤器、處理從三坐標(biāo)測(cè)量儀生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的數(shù)字化外形編輯器，以及后續(xù)重建曲面的快速曲面重建模塊、在點(diǎn)云數(shù)據(jù)上直接造型的外形雕刻，

16、還有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中普遍應(yīng)用的創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)等模塊。圖2.4 形狀圖2.5所示，“分析與仿真”子菜單中包括可變形裝配的公差分析、網(wǎng)格劃分工具和對(duì)零件和裝配件進(jìn)行強(qiáng)度分析等模塊。圖2.5 分析與仿真圖2.6所示，“AEC工廠”子菜單中包含工廠布局模塊。圖2.6 AEC工廠圖2.7所示，“數(shù)控加工”子菜單中包括兩軸加工、兩半軸加工、曲面加工、高級(jí)曲面、加工檢查和快速原型等模塊。圖2.7 數(shù)控加工圖2.8所示，“數(shù)學(xué)模型”子菜單中包含許多DMU模塊，如數(shù)字樣機(jī)漫游器、檢查數(shù)字樣機(jī)尺寸和干涉的空間分析模塊、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)仿真模塊和拆裝模擬等模塊。圖2.8 數(shù)學(xué)模型圖2.9中可以看到，“設(shè)備與系統(tǒng)”子菜單中

17、有許多設(shè)備與系統(tǒng)模塊，如電路板設(shè)計(jì)等模塊。圖2.10所示，“加工的數(shù)字流程”子菜單中包括用于加工流程的公差與標(biāo)注。圖2.11所示“人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)與分析”模塊包括人體測(cè)量編輯器、人體行為分析、人體建模和人體姿勢(shì)分析。圖2.12所示，“知識(shí)工程”，是CATIA V5的精髓之一。知識(shí)工程包括知識(shí)顧問、知識(shí)專家、產(chǎn)品工程優(yōu)化器、產(chǎn)品知識(shí)模板、業(yè)務(wù)知識(shí)流程模板、產(chǎn)品功能優(yōu)化和產(chǎn)品功能定義。圖2.9 設(shè)備與系統(tǒng)圖2.10 加工的數(shù)字流程圖2.11 人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)與分析圖2.12 知識(shí)工程3 CATIA逆向工程建?；A(chǔ)3.1 CATIA曲面的逆向重構(gòu)一半而言，產(chǎn)品外形的CAD模型是由多張不同幾何形狀的曲面經(jīng)

18、過延伸、過渡、裁剪等處理混合而成，而每一種曲面都有其特性和生成方式。因此，在應(yīng)用逆向工程技術(shù)重構(gòu)出產(chǎn)品的原CAD模型的過程中，單純的使用某種曲面生成方法是無法完成整個(gè)模型的重構(gòu)，應(yīng)根據(jù)此產(chǎn)品外形的幾何特性，選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒?，方可較好地得到原產(chǎn)品的幾何形狀，以滿足產(chǎn)品外形的幾何特性。產(chǎn)品的逆向曲面重構(gòu)的過程如下圖3.1所示。曲面分割選擇合適的造型方法生成曲面曲面質(zhì)量評(píng)估（精度、光順性）曲面裁剪、生成外表面外表面光順性評(píng)價(jià)圖3.1 曲面重構(gòu)流程 可見，在曲面重建的過程中，了解一些曲面生成的方法及數(shù)學(xué)原理，可以加快曲面重構(gòu)的進(jìn)程。這里的分類是應(yīng)用層面上的，不是數(shù)學(xué)或?qū)I(yè)的分法，主要是日常工作常用的

19、一些曲面生成方法。曲面造型分兩種方法，一是曲線構(gòu)造曲面；二是由曲面派生曲面。3.1.1由曲線構(gòu)造曲面的方法（1） 旋轉(zhuǎn)曲面：一輪廓曲線繞某一軸線旋轉(zhuǎn)某一角度而生成的曲面。（2） 線性拉伸面：一曲線沿某一矢量方向拉伸一段距離而得到的曲面。（3）直紋面：多條線沿某個(gè)方向（U或V）構(gòu)成面。由于同時(shí)用到幾條線，且生成曲面時(shí)，把相鄰兩曲線參數(shù)數(shù)值相同的點(diǎn)用直線段連接而得到曲面，所以，這些的排列距離和均勻程度對(duì)結(jié)果影響很大。（4）掃描面：截面發(fā)生曲線沿一條、二條、或三條方向控制曲線運(yùn)動(dòng)、變化而生成的曲面?？筛鶕?jù)各發(fā)生曲線與脊骨曲線的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，把掃描面分為平行掃描曲面、法向掃描曲面和放射掃描曲面。由于這種造

20、型方法只需指定運(yùn)動(dòng)對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)軌跡，方法簡潔、高效，因此，許多商用造型系統(tǒng)都有這種造型功能。掃描法在生成復(fù)雜形狀的曲面和實(shí)體的幾何造型系統(tǒng)中具有很強(qiáng)的造型功能。掃描曲面涵蓋的范圍很廣，從簡單的平面到不同截面所組合而成的曲面等，都能用掃描曲面來表示，工業(yè)產(chǎn)品的外形絕大多數(shù)是由一般形狀簡單的曲線或曲面所組成，因此，這些曲面大部分都能表示成掃描曲面。3.1.2 由曲面派生曲面的方法（1） 等半徑倒圓曲面：一定半徑的圓弧段與兩原始曲面相切，并沿著它們的交線方向運(yùn)動(dòng)而生成的圓弧形過渡面。（2） 變半徑倒圓曲面：半徑值按一定的規(guī)律變化的圓弧段與兩原始曲面相切，并沿它們的交線方向運(yùn)動(dòng)而生成的圓弧形過渡面。（

21、3） 等厚偏移曲面：與原始曲面偏移一均勻厚度值的曲面。（4） 變厚度偏移曲面：在原始曲面的角點(diǎn)處，沿該點(diǎn)曲面法矢量方向偏移給定值而得到的曲面。（5） 混合曲面（橋接曲面）：在兩個(gè)（或多個(gè)）分離曲面的指定邊界線處，生成一個(gè)以指定邊界為生成曲面的邊界線，與所選周圍原始曲面圓滑連接的中間曲面。（6） 延伸曲面：在曲面的指定邊界線處，按曲面的原有趨勢(shì)（或某一給定的矢量方向）進(jìn)行給定條件的曲面擴(kuò)展而生成的曲面。（7） 修剪曲面：把原始曲面的某一部分去掉而生成的曲面。（8） 拓?fù)溥B接曲面：把具有公共邊界線的兩個(gè)曲面進(jìn)行拓?fù)湎嗉雍蟮那?。?duì)不規(guī)則的自由曲面在CATIA中由貝塞爾曲面（FS自由曲面造型模塊）和

22、B樣條曲面（包括非均勻B樣條曲面NURBS曲面，GSD通用曲面造型模塊）兩種不同的定義形式。由于貝塞爾曲面和樣條曲面以四邊面為基礎(chǔ)，所以對(duì)三邊面或多邊面的處理將是CAD軟件處理的難點(diǎn)，如Imageware通常采用過渡曲面的方法，而CATIA可以對(duì)此類曲面的直接處理也可以得到很好的效果，也可以看出此軟件的曲面造型功能的強(qiáng)大。3.2 CATIA逆向工程建?；玖鞒桃话惝a(chǎn)品的建模應(yīng)該滿足下面產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要的要求：數(shù)學(xué)模型的精度誤差滿足用戶可交付使用；曲面內(nèi)在的質(zhì)量要求，如曲面的連續(xù)性要求，光順性要求等；曲面連續(xù)過渡的質(zhì)量要求，如不能出現(xiàn)尖角等；過渡曲面的流動(dòng)路徑要求；曲面或局部協(xié)調(diào)性和對(duì)局部特征分界

23、的合理性；工程制造標(biāo)準(zhǔn)的要求；模具拔模的工程制造符合性要求；設(shè)計(jì)、質(zhì)量和驗(yàn)證審核的可行性；CATIA逆向工程是工程建模的一種方法，生成的數(shù)學(xué)模型也應(yīng)符合一般產(chǎn)品建模的基本要求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)流程遵循逆向工程建模的一般過程，如下圖掃描點(diǎn)云特征線面實(shí)體模型圖3.2 逆向建模一般流程3.3 CATIA逆向工程的特點(diǎn)由于CATIA軟件強(qiáng)大的集成優(yōu)勢(shì)，CATIA逆向各模塊的相互結(jié)合，使得CATIA逆向工程有自己的特點(diǎn)。點(diǎn)及點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理的高效率。可以構(gòu)建Class A曲面。可以根據(jù)需要快速構(gòu)建Class B曲面。GSD模塊曲面功能強(qiáng)大，并可進(jìn)行可行性分析。多樣化檢測(cè)工具（曲率分析、連續(xù)分析、距離分析）。三

24、角網(wǎng)格曲面直接進(jìn)行3軸加工。以DMU SPA對(duì)數(shù)位模型進(jìn)行空間干涉檢測(cè)。3.4 CATIA用于逆向工程的主要模塊功能簡介從CATIA逆向工程中，用于逆向工程中的模塊主要有：DSE（數(shù)字編輯器）模塊；QSR（快速曲面重構(gòu)）模塊；GSD（通用曲面造型）模塊。3.4.1 DSE數(shù)字編輯器模塊（1）此模塊在CATIA逆向工程中的主要功能 導(dǎo)入點(diǎn)或點(diǎn)云數(shù)據(jù)。 預(yù)處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括點(diǎn)云的過濾、刪減、空洞修補(bǔ)、對(duì)齊、合并等。 點(diǎn)云三角面片網(wǎng)格化。 點(diǎn)云剖面生成掃描線。 誤差檢測(cè)。（2） 此模塊應(yīng)用流程 點(diǎn)資料的整理，為曲面重構(gòu)做準(zhǔn)備。 三角網(wǎng)格曲面劃分后可直接進(jìn)行3軸加工或快速成型。 點(diǎn)云與重構(gòu)的曲面做誤差分

25、析檢測(cè)和控制。 三角網(wǎng)格曲面劃分后可直接進(jìn)行DMU空間分析檢測(cè)。3.4.2 QSR快速曲面重構(gòu)模塊（1） 此模塊在CATIA逆向工程中的主要功能應(yīng)用快速曲面重構(gòu)模塊及數(shù)字編輯器可以快速、輕易的重構(gòu)精準(zhǔn)曲面（2） 此模塊應(yīng)用流程 重構(gòu)可編輯的高精度曲面。 劃分三角網(wǎng)格面片提取適用的曲面區(qū)域。 以特征邊界與局部點(diǎn)云重建自由曲面區(qū)域。 辨別及重構(gòu)基本幾何曲面。 品質(zhì)檢測(cè)及誤差分析。3.4.3 GSD通用曲面造型模塊（1） 此模塊在CATIA逆向工程中的主要功能將數(shù)字編輯器或快速曲面重建模塊提取或生成的特征線或線框，在GSD模式下重新構(gòu)面，生成高精度和高質(zhì)量的曲面。（2） 此模塊應(yīng)用流程 根據(jù)做好的特

26、征線或線框，結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，構(gòu)造曲面。 對(duì)部分細(xì)節(jié)優(yōu)化。 裁剪、合并生成高品質(zhì)的曲面。 誤差檢測(cè)。由上可知，在設(shè)計(jì)過程中，并不是所有的點(diǎn)都是需要選取的，因?yàn)?，在確定曲面的控制曲線時(shí)，需要找出哪些點(diǎn)或線是有用的，哪些點(diǎn)或線是細(xì)化特征的，在以后設(shè)計(jì)中要用到。在選點(diǎn)時(shí)，盡量選擇質(zhì)量好的且能反映此部分特征的點(diǎn)或線，然后對(duì)其造型。3.5引擎蓋的建模方法及工藝分析 在對(duì)引擎蓋進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)時(shí)，其建模方法和工藝分析是首要工作是設(shè)計(jì)順利進(jìn)行的保證。3.5.1引擎蓋的建模方法 引擎蓋的建模方法有兩種即整體法和對(duì)稱法。（1） 整體法就是對(duì)引擎蓋的整個(gè)點(diǎn)云進(jìn)行處理，然后在對(duì)這些點(diǎn)云進(jìn)行壞點(diǎn)剔除、勻化、橫截面，勾勒出零件

27、原型的特征輪廓線，再通過這些輪廓線構(gòu)建曲面，最后進(jìn)行結(jié)構(gòu)及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)是不需要后期進(jìn)行分割等操作，整體成型，曲面間的結(jié)合少，生成實(shí)體零件時(shí)較容易，但其缺點(diǎn)是工作量大，產(chǎn)品的對(duì)稱性不能滿足要求。（2） 對(duì)稱法就是對(duì)零件的一半點(diǎn)云進(jìn)行處理，其方法和整體大致相同，不同點(diǎn)就是要找到一個(gè)合理的對(duì)稱面，采用對(duì)稱的方法構(gòu)建整個(gè)曲面。其優(yōu)點(diǎn)是工作量小，得到的零件對(duì)稱性好，其缺點(diǎn)是對(duì)稱面不容易找到，對(duì)稱后的零件精度差。（3） 綜合兩種方法的有缺點(diǎn)，通過自己的嘗試，最終我選擇了對(duì)稱的方法。3.5.2引擎蓋的工藝分析（1）汽車的覆蓋件是A級(jí)曲面，所以引擎蓋不僅要滿足機(jī)構(gòu)上的需要還要滿足美觀的需要，表面

28、質(zhì)量要求較高。為了防止多次拉伸可能帶來的表面質(zhì)量破壞和下降，本覆蓋件采用一次拉深。（2）材料的選擇目前車身一般采用低碳鋼，一般用厚度0.71.2mm的冷扎鋼板,含碳量相當(dāng)于810號(hào)鋼，抗拉強(qiáng)度270MPa,這類鋼板即車身常用的普通鋼板。關(guān)于汽車外板，熱鍍鋅板應(yīng)用越來越廣泛，熱鍍鋅產(chǎn)品成本上的優(yōu)勢(shì)，比電鍍鋅產(chǎn)品便宜1020， 質(zhì)量上表面質(zhì)量可與冷軋板和電鍍鋅板相媲美，力學(xué)性能可以與冷軋鋼板媲美。關(guān)于鍍鋅層的厚度，現(xiàn)在似乎沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，一般在8-12um，這是根據(jù)歐洲的12329標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注的，要求鋅層厚度是8微米，鍍鋅的目的是保護(hù)下層的金屬不受腐蝕,太薄的話針孔會(huì)更大和更多,太厚的話可能會(huì)影響到結(jié)

29、構(gòu)尺寸,最好是812um,當(dāng)然絕對(duì)要大于8um。4 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板逆向數(shù)字建模過程4.1發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板點(diǎn)云的處理進(jìn)入CATIA用戶界面如下圖4.1所示：圖4.1CATIA用戶界面讀入點(diǎn)云數(shù)據(jù)：可讀入不同類型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，此次建模的數(shù)據(jù)類型為一個(gè)由計(jì)算機(jī)掃描儀產(chǎn)生的ASC點(diǎn)云數(shù)據(jù)。第1步：進(jìn)入CATIA中的DSE數(shù)字編輯器模塊。第2步：點(diǎn)擊，進(jìn)入Clould Import界面，點(diǎn)擊Selected File,選擇名稱“hood_outer.asc”的文件。如圖4.2所示。圖4.2點(diǎn)云導(dǎo)入對(duì)話框此時(shí)，汽車引擎蓋點(diǎn)云數(shù)據(jù)就顯示在CATIA界面中，如圖4.3所示。 圖4.3點(diǎn)云外形第3步：用鼠標(biāo)中鍵+鼠標(biāo)右

30、鍵在視圖中旋轉(zhuǎn)此點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型，以便仔細(xì)觀察。為以后分析做準(zhǔn)備。第4步：觀察點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型，大致推出對(duì)稱結(jié)構(gòu)，這樣可以用點(diǎn)云質(zhì)量較好部分推出全貌。第5步：點(diǎn)云的稀釋單擊按鈕并選擇點(diǎn)云，進(jìn)行稀釋，為了使復(fù)雜的結(jié)構(gòu)質(zhì)量更好我們選用適應(yīng)性，按照?qǐng)D4.4進(jìn)行設(shè)置，其結(jié)果如圖4.5。 圖4.4點(diǎn)云稀釋對(duì)話框圖4.5稀釋后的點(diǎn)云第6步： 三角網(wǎng)格化點(diǎn)云單擊按鈕并選擇點(diǎn)云，進(jìn)行三角網(wǎng)格化，在對(duì)話框選項(xiàng)設(shè)置如圖4.6所示，點(diǎn)擊【OK】按鈕生成圖如下圖4.7網(wǎng)格面。然后對(duì)網(wǎng)格面進(jìn)行補(bǔ)洞與interactive triangle creation處理，如圖4.8所示。 圖4.6創(chuàng)建網(wǎng)格面對(duì)話框圖4.7生成網(wǎng)格面圖4.

31、8處理后網(wǎng)格面 以下用兩種方法分別來做曲面4.2（方法一）發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板外形曲面的制作第1步：單擊按鈕進(jìn)入逆向曲面重建模塊，單擊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)斜率分割，如圖4.9 。圖4.9曲率分割后的平面第2步：由于點(diǎn)云關(guān)于xz平面對(duì)稱，所以把點(diǎn)云分割開來 圖4.10分割后對(duì)話框第3步：根據(jù)斜率分割得到的參考線創(chuàng)建特曲面征曲線, 單擊按鈕，沿著斜率分割后得到的參考線描線，出現(xiàn)如下圖4.11所示。 圖4.11 3D曲線對(duì)話框曲面的所有特征曲線完成后如圖4.12圖4.12曲面特征曲線3步：創(chuàng)建曲面( 1 ) 進(jìn)入逆向曲面重建模塊單擊按鈕，按照如下圖4.13所示對(duì)話框選擇邊界和穿越點(diǎn)。 圖4.13 激活點(diǎn)云圖4.14 po

32、wer fit對(duì)話框( 2 ) 選擇完所創(chuàng)建的屋面特征線，單擊按鈕預(yù)覽，確定無誤后點(diǎn)擊按鈕完成，結(jié)果如下圖4.15所示的曲面。圖4.15 power fit 曲面結(jié)果 （3）按照上述方法對(duì)引擎蓋其他曲面進(jìn)行構(gòu)建其結(jié)果入下圖 4.16。 圖4.16填充曲面結(jié)果（4）單擊按鈕使用橋接命令連接上述兩塊曲，其結(jié)果如下圖4.17。圖4.17橋接曲面的結(jié)果第4步：連接曲面（1）單擊按鈕，按照如下圖4.18所示對(duì)話框設(shè)置選項(xiàng)。圖4.18曲面拼合話框（2）確定無誤后點(diǎn)擊【確定】按鈕完成，結(jié)果如下圖4.19所示的曲面。圖4.19曲面拼合的結(jié)果(3) 進(jìn)入自由曲面進(jìn)行距離分析，按照?qǐng)D4.20進(jìn)行設(shè)置圖4.20離分

33、析對(duì)話框其結(jié)果如下圖4.21所示圖4.21距離分析結(jié)果4.3（方法一）發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板孔的制作4.3.1 繪制草圖（1）進(jìn)入創(chuàng)層式外形設(shè)計(jì)模塊，顯示點(diǎn)云，單擊按鈕，并選擇XY平面進(jìn)入草圖，如下圖4.22。圖4.22草圖界面（2）單擊按鈕，按照引擎蓋初始點(diǎn)云的形狀描繪出引擎蓋上孔的形狀，其結(jié)果如圖4.23。圖4.23草圖結(jié)果4.3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板空的制作（1） 進(jìn)入逆向曲面重建模塊，單擊按鈕，選擇草圖為輪廓，限制1選擇直到元素，如下圖4.24所示圖4.24拉伸曲面對(duì)話框確認(rèn)無誤后點(diǎn)擊按鈕，其結(jié)果如下圖4.25。圖4.25拉伸結(jié)果（2） 單擊按鈕，出現(xiàn)下圖4.26對(duì)話框選取修剪元素。圖4.26修剪定義對(duì)

34、話框確認(rèn)無誤后點(diǎn)擊按鈕，其修剪后的結(jié)果如下圖4.27。圖4.27修剪結(jié)果4.4 （方法一）對(duì)稱曲面（1）單擊按鈕，按照如下圖4.28所示對(duì)話框設(shè)置選項(xiàng)。圖4.28對(duì)稱定義對(duì)話框（2）確定無誤后點(diǎn)擊按鈕完成，結(jié)果如下圖4.29所示的曲面圖4.29對(duì)稱曲面（3） 單擊按鈕，按照下圖4.30選擇要接合的元素。圖4.30結(jié)合對(duì)話框確認(rèn)無誤后點(diǎn)擊按鈕，其結(jié)果如下圖4.31。圖4.31曲面結(jié)合結(jié)果4.5（方法一）實(shí)體的生成 （1）單擊進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模塊，單擊按鈕，按照?qǐng)D4.32進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。圖4.32草圖結(jié)果第一偏移和第二偏移均選0.6mm，要偏移的對(duì)象選擇確認(rèn)無誤后點(diǎn)擊按鈕，其結(jié)果如下圖4.33。圖4.3

35、3 實(shí)體效果圖4.6 (方法二）點(diǎn)云的再處理 對(duì)起凸包的點(diǎn)云刪除，然后再補(bǔ)洞。如圖4.34 、圖4.35。 圖4.34 刪除起凸包的點(diǎn)云 圖4.35 對(duì)網(wǎng)格補(bǔ)洞4.7（方法二）利用強(qiáng)力匹配生成右半面 具體點(diǎn)云分割方法與方法一一致，點(diǎn)擊power fit按鈕，再單擊網(wǎng)格，生成曲面如圖4.36所示。 圖4.36 強(qiáng)力匹配生成的曲面后續(xù)曲面處理同方法一。4.8兩種方法比較 綜合比較兩種方法，顯然方法二比較簡單易于操作，而且舉例分析誤差較小，所以可以采用方法二。5 汽車引擎蓋模具型面數(shù)控加工仿真由于防火墻裝配板型面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常采取壓鍛，焊接和鏜孔三種工藝相結(jié)合。故從工藝和結(jié)構(gòu)特征上分析，將板件整體劃分

36、為幾塊，然后分別對(duì)其進(jìn)行模具型面的數(shù)控加工。之后再將應(yīng)用模具沖壓鍛造而成的板塊，通過焊接工藝接合成完整的板件。另外，板面上的通孔可用鏜孔工藝制造。在CATIA V5軟件中，可通過加工子菜單中，曲面加工模塊，對(duì)防火墻裝配板各塊板件的沖壓模具進(jìn)行型面數(shù)控加工仿真。本次對(duì)曲面模擬加工其底模型面。模具型面對(duì)光整度有要求，采用數(shù)控銑加工，先用粗銑快速去除較大余量，并銑出型面大致輪廓，再用精銑細(xì)致加工底模型面，使之有較高的尺寸精度。同法處理頂模，用以壓鍛出符合要求的板塊。另外，其上通孔可用鏜孔加工。具體操作流程如下述。5.1創(chuàng)建毛坯零件點(diǎn)擊開始按鈕，找到加工模塊，進(jìn)入曲面加工的子模塊中。單擊建立生料按鈕，

37、如圖5.1.1所示。 圖5.1.1 創(chuàng)建生料在圖形區(qū)選擇目標(biāo)零件作為參照，系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)毛坯零件，且在“Rough Stock Creation”對(duì)話框中顯示毛坯零件的尺寸參數(shù)，在“Rough Stock Creation”對(duì)話框中修改毛坯零件的尺寸，完成后毛坯零件，如圖5.1.2所示。 圖5.1.2 毛坯零件5.2創(chuàng)建加工坐標(biāo)原點(diǎn)雙擊所創(chuàng)建的毛坯零件，系統(tǒng)進(jìn)入“創(chuàng)成式外觀造型設(shè)計(jì)”工作臺(tái)，點(diǎn)擊按鈕，在系統(tǒng)彈出的“直線定義”對(duì)話框如圖5.2.1所示。圖5.2.1 “直線定義”對(duì)話框在“直線定義”對(duì)話框中選擇方式創(chuàng)建直線，然后在選擇生料頂面兩邊的中點(diǎn)生成頂面的中線，再點(diǎn)擊，在直線上創(chuàng)建中點(diǎn)，如

38、圖5.2.2。 圖5.2.2建中點(diǎn) 5.3設(shè)置零件操作定義在模型樹中雙擊，彈出來的零件加工動(dòng)作對(duì)話框，如下圖5.3.1所示。 圖5.3.1 加工設(shè)定對(duì)話框單擊，在彈出的“數(shù)控機(jī)床”對(duì)話框中單擊“3軸數(shù)控機(jī)床”按鈕，在單擊“確定”按鈕。在返回的Part Operation對(duì)話框中單擊“加工坐標(biāo)系”按鈕，系統(tǒng)彈出對(duì)話框如圖5.3.2所示，在對(duì)話框的坐標(biāo)敏感區(qū)中單擊加工坐標(biāo)原點(diǎn)，再在工作窗口中，選取創(chuàng)建的加工坐標(biāo)原點(diǎn)，返回對(duì)話框中單擊“確定”按鈕，完成加工坐標(biāo)設(shè)定。圖5.3.2 加工坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)話框在返回的Part Operation對(duì)話框中單擊按鈕，在工作窗口中的模型樹中雙擊目標(biāo)加工零件，系統(tǒng)返回P

39、art Operation對(duì)話框，完成目標(biāo)加工零件設(shè)定。在返回的Part Operation對(duì)話框中單擊按鈕，在工作窗口中的模型樹中雙擊毛坯零件，系統(tǒng)返回Part Operation對(duì)話框，完成加工毛坯零件設(shè)定。在返回的Part Operation對(duì)話框中單擊按鈕，在工作窗口中選取毛坯零件頂面，在顯示Safety plane字樣后單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出來的快捷菜單中執(zhí)行Offset命令，在彈出的Edit Parameter對(duì)話框中輸入20mm，如圖5.3.3所示，確定安全平面向毛坯零件頂面偏移，再單擊“確定”按鈕，返回Part Operation對(duì)話框，單擊“確定”按鈕，完成零件加工參數(shù)設(shè)置。圖

40、5.3.3 參數(shù)設(shè)定5.4設(shè)置粗銑加工參數(shù)在特征樹中選擇節(jié)點(diǎn)，然后選擇下拉菜單中的“Machining Operations”功能中的Roughing命令，插入一個(gè)等高線加工步驟，系統(tǒng)彈出如圖5.4.1所示的“Roughing.1”對(duì)話框。圖5.4.1“粗銑”對(duì)話框定義加工區(qū)域。單擊選項(xiàng)卡，然后單擊“粗銑”對(duì)話框中的目標(biāo)零件感應(yīng)區(qū)，在圖形區(qū)選擇整個(gè)目標(biāo)加工零件作為加工對(duì)象，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出一個(gè)加工區(qū)域，雙擊鼠標(biāo)左鍵，系統(tǒng)返回到“粗銑”對(duì)話框。同理，選擇Rough stock.1充當(dāng)生料。定義刀具參數(shù)。進(jìn)入刀具參數(shù)選項(xiàng)卡，在“粗銑”對(duì)話框中單擊選項(xiàng)卡，然后點(diǎn)擊按鈕，選擇立銑刀為加工刀具。設(shè)置刀具

41、參數(shù)如下：在“粗銑”對(duì)話框中選空復(fù)選框。在“粗銑”對(duì)話框中單擊按鈕，單擊選項(xiàng)卡，然后設(shè)置如圖5.4.2所示刀具參數(shù)。圖5.4.2粗銑刀具參數(shù)其他選項(xiàng)卡中的參數(shù)均采用默認(rèn)的設(shè)置。定義進(jìn)給率。在“粗銑”對(duì)話框中單擊選項(xiàng)卡，在“粗銑”對(duì)話框的選項(xiàng)卡中設(shè)置如圖5.4.3所示的參數(shù)。圖5.4.3粗銑進(jìn)給率參數(shù)定義刀具路經(jīng)參數(shù)。在“粗銑”對(duì)話框中單擊選項(xiàng)卡如圖5.4.4所示。圖5.4.4粗銑刀具路經(jīng)參數(shù)選項(xiàng)卡單擊選項(xiàng)卡，在下拉列表中選擇和選項(xiàng)。在下拉表中選擇 HSM渦旋 選項(xiàng)。選中復(fù)選框，在其下拉表中選擇 螺旋的 選項(xiàng)。其他選項(xiàng)采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。定義徑向進(jìn)給量。單擊選項(xiàng)卡，然后在 下拉表中選擇 階度長度

42、選項(xiàng)，在文本框哄輸入3mm。定義軸向進(jìn)給量。單擊選項(xiàng)卡，然后在 文本框中輸入5mm。其他選項(xiàng)卡采用系統(tǒng)默認(rèn)的設(shè)置。定義進(jìn)刀/退刀路徑。在“粗銑”對(duì)話框中單擊選項(xiàng)卡。在區(qū)域中的列表框中選擇選項(xiàng)， 均采用系統(tǒng)默認(rèn)的設(shè)置。在區(qū)域中的列表框中選擇選項(xiàng)，然后單擊按鈕。在區(qū)域中的列表框中選擇選項(xiàng)，然后單擊按鈕。(7)生成刀具路線。在“粗銑”對(duì)話框中單擊選項(xiàng)卡，預(yù)覽刀具路線，如圖5.4.5。 圖5.4.5 粗銑刀具路線5.5換刀設(shè)置點(diǎn)擊鉆頭更換，選擇立式銑刀，再單擊，插入換刀指令，并設(shè)置精銑刀具參數(shù)，其余值默認(rèn)，如圖5.5.1。 圖5.5.1 換刀5.6設(shè)置精銑加工參數(shù)在特征樹中選擇節(jié)點(diǎn)，然后選擇下拉菜單中

43、的“Machining Operations”功能中的Sweeping命令，在換刀.2后插入一個(gè)等高線加工步驟，系統(tǒng)彈出如圖5.6.1所示的“精銑”對(duì)話框。 圖5.6.1“精銑”對(duì)話框定義加工區(qū)域。單擊選項(xiàng)卡，然后單擊“精銑”對(duì)話框中的目標(biāo)零件感應(yīng)區(qū)，在圖形區(qū)選擇整個(gè)目標(biāo)加工零件作為加工對(duì)象，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出一個(gè)加工區(qū)域，雙擊鼠標(biāo)左鍵，系統(tǒng)返回到“精銑”對(duì)話框。定義刀具參數(shù)。進(jìn)入刀具參數(shù)選項(xiàng)卡，在“精銑”對(duì)話框中單擊選項(xiàng)卡，然后點(diǎn)擊按鈕，選擇圓錐銑刀為加工刀具。選擇刀具，如圖5.6.2。圖5.6.2 精銑選刀定義進(jìn)給率。在“精銑”對(duì)話框中單擊選項(xiàng)卡，在“精銑”對(duì)話框的選項(xiàng)卡中設(shè)置，如圖5.6.

44、3所示的參數(shù)。圖5.6.3 精銑進(jìn)給率參數(shù)定義刀具路經(jīng)參數(shù)。 在“精銑”對(duì)話框中單擊選項(xiàng)卡，同圖5.4.4所示。 圖5.6.4 精銑刀具路經(jīng)參數(shù)定義徑向進(jìn)給量。單擊選項(xiàng)卡，然后在中輸入1.5mm，其他選項(xiàng)卡參數(shù)設(shè)置為默認(rèn)。定義進(jìn)刀/退刀路徑。各項(xiàng)參數(shù)為默認(rèn)設(shè)置，如圖5.6.5。 圖5.6.5 精銑進(jìn)退刀路徑(7)生成刀具路線。在“精銑”對(duì)話框中，單擊選項(xiàng)卡，預(yù)覽刀具路線，如圖5.6.4。 圖5.6.4 精銑刀具路線5.7刀路仿真單擊按鈕，選擇，系統(tǒng)計(jì)算彈出“換刀.1”對(duì)話框，如圖5.7.1所示。 圖5.7.1刀路仿真對(duì)話框在“換刀.1”對(duì)話框中單擊按鈕，然后單擊按鈕，觀察刀具切割毛坯零件的運(yùn)行

45、情況。先進(jìn)行粗銑，如圖5.7.2所示。再進(jìn)行精銑，如圖5.7.3所示。模擬加工完成后，如圖5.7.4。 圖5.7.2 粗銑 圖5.7.3 精銑 圖5.7.4 加工完成5.8后處理后處理事為了將加工操作中的加工刀路轉(zhuǎn)換為數(shù)控機(jī)床可以識(shí)別的數(shù)控程序（NC代碼）。后處理的一般操作過程如下：5.8.1激活功能選項(xiàng)選擇下拉菜單的選項(xiàng)中的“選項(xiàng)”命令，系統(tǒng)彈出如圖5.8.1所示的“選項(xiàng)”對(duì)話框。在左邊的列表框中選擇選項(xiàng)，然后單擊選項(xiàng)，在區(qū)域選擇選項(xiàng)，單擊“確定”按鈕。 圖5.8.1 選項(xiàng)對(duì)話框5.8.2生成NC數(shù)據(jù)在特征樹中點(diǎn)選，然后點(diǎn)擊以批次方式產(chǎn)生NC碼 命令，系統(tǒng)彈出如圖5.8.2所示對(duì)話框。 圖5

46、.8.2以批次方式產(chǎn)生NC碼對(duì)話框1.選擇數(shù)據(jù)類型在對(duì)話框中單擊選項(xiàng)卡，然后在下拉列表中選擇選項(xiàng)。2.選擇輸出數(shù)據(jù)文件的路徑單擊按鈕，彈出“另存為”對(duì)話框，在“保存在”下拉列表中選擇選擇目錄，可以采用系統(tǒng)默認(rèn)的文件名，單擊“保存”按鈕完成輸出數(shù)據(jù)的保存。3.調(diào)制刀具動(dòng)作 在“以批次方式產(chǎn)生NC碼”對(duì)話框中單擊“刀具動(dòng)作”選項(xiàng)卡。再在“原點(diǎn)方式”下拉欄中，選擇“由機(jī)具”，其余默認(rèn)，如下圖5.8.3。 圖5.8.3 刀具動(dòng)作4.格式設(shè)定在“以批次方式產(chǎn)生NC碼”對(duì)話框中單擊“格式設(shè)定”選項(xiàng)卡。然后在“刀具運(yùn)動(dòng)陳述”下拉欄中，選擇“由機(jī)具”，其余默認(rèn)，如下圖5.8.4。 圖5.8.4 Formatt

47、ing5.選擇加工機(jī)床在“以批次方式產(chǎn)生NC碼”對(duì)話框中單擊“NC碼”選項(xiàng)卡。然后在其中的下拉列表中選擇“fanuc16b”（如圖5.8.5所示）。 圖5.8.5 選擇加工機(jī)床在“以批次方式產(chǎn)生NC碼”對(duì)話框中單擊按鈕，系統(tǒng)彈出對(duì)話框如圖5.8.6所示，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)即在選擇的目錄中生成數(shù)據(jù)文件。 圖5.8.6 對(duì)話框 結(jié)束語經(jīng)過了兩個(gè)多月的學(xué)習(xí)和工作，在唐永革老師悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，終于完成了轎車引擎蓋逆向設(shè)計(jì)及其模具型面NC加工模擬的設(shè)計(jì)工作。從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)，每一步對(duì)我來說無疑是巨大的嘗試和挑戰(zhàn)，也成就了我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。記得剛接到畢設(shè)題目時(shí)，由于

48、對(duì)逆向建模和數(shù)控加工不是很了解，有些茫然不知所措。通過上網(wǎng)和書籍逐漸的了解逆向工程和數(shù)控加工的知識(shí)，逐漸的思路清晰起來，最后獨(dú)立完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)里，學(xué)到了很多東西，受益匪淺，對(duì)于CATIA軟件的應(yīng)用由入門到熟練，使我充分的認(rèn)識(shí)到CATIA軟件在本專業(yè)中的重要性，為以后工作中實(shí)際動(dòng)手操作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，也通過這次設(shè)計(jì)使我了解到了逆向設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在使用CATIA軟件逆向曲面建模的過程中，總結(jié)了以下幾個(gè)問題：1.使用多截面線的方法，使用多截面線利用曲線投影，再利用多截面曲面功能，雖然能鋪出曲面，但是由于邊界不好導(dǎo)致有時(shí)鋪出的曲面有尖角，或出現(xiàn)所鋪曲面有波浪型曲面，并

49、且距離分析差距較大。2.使用擬合曲面功能，一開始以為大面積鋪面節(jié)約時(shí)間，結(jié)果不然，由于所選曲面曲率變化較大導(dǎo)致無法擬合，或擬合后大面積毛刺和變形，經(jīng)過多次的實(shí)踐，終于明白要盡量多提取點(diǎn)云，但不要超過所要鋪的曲面的范圍，否則也會(huì)造成曲面變形等情況。3由于我所做的零件是轎車防火墻裝配板，曲面較多并且多不規(guī)則。用擬合曲面做之后，需要將其分割再用橋接的方法與其它曲面結(jié)合。4.在利用橋接對(duì)兩曲面進(jìn)行橋接時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)橋接面發(fā)生變形或者產(chǎn)生尖角，對(duì)于解決這一現(xiàn)象首先要確定要橋接的兩曲面的邊端是否對(duì)稱，其次在選取完兩曲面后要確定引導(dǎo)線方向的正確；經(jīng)過多次的使用我發(fā)現(xiàn)橋接時(shí)，還可以有一些細(xì)節(jié)的調(diào)整，例如調(diào)整橋接曲面的張度等。5.有曲面成一定角度的，可以先擬合兩個(gè)面，然后使用外延功能讓兩個(gè)面相交，使用外延功能時(shí)要選擇曲率延伸，選擇切線延伸會(huì)使曲面多出線條，在進(jìn)行別的操作時(shí)會(huì)有干擾。6.在數(shù)控加工模塊的制作中，一定要注意在建立毛坯前要對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行自定義修改，對(duì)加工