【正文】 .............................................. 52 ..................................................................................................... 53 ................................................................................................................... 56 ...................................................................................................................... 59 ................................................................................................. 59 NC數(shù)據(jù) ................................................................................................... 59 結(jié)束語 .................................................................................................................................... 63 致謝 ....................................................................................................................................... 65 參考文獻 ................................................................................................................................ 66 附錄 數(shù)控加工 NC 代碼 ........................................................................................................ 67 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 1 逆向工程概述 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，它起源于精密測量和質(zhì)量檢驗。 （ 4） 數(shù)字化模型的檢測，例如檢驗產(chǎn)品的變形分析、焊接質(zhì)量等，以及進行模型的比較。 產(chǎn)品實物幾何外形的數(shù)字化系統(tǒng) 產(chǎn)品表面數(shù)字化又稱數(shù)據(jù)測量，是指通過特定的測量設(shè)備和測量方法，將物體的表面形狀轉(zhuǎn)換成離散的幾何點坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，就可以進行復(fù)雜曲面的建模、評價、改進和制造。不同的測量方式，不但決定了本身的精度、速度和經(jīng)濟性，還使得測量數(shù)據(jù)類型及后續(xù)處理方式不盡相同。 與接觸式測量相比，非接觸式測量主要有以下優(yōu)點。 ④數(shù)據(jù)采集過程中不能破壞原形。 CATIA V5 概貌 CATIA V5 涵蓋了機械設(shè)計、外形設(shè)計、分析與仿真、工廠設(shè)計、數(shù)控加工、數(shù)字化樣機、數(shù)字樣機、設(shè)備與系統(tǒng)、人體工程和知識工程等豐富的內(nèi)容。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 圖 AEC工廠 圖 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、高級曲面、加 工檢查和快速原型等模塊。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。由于同時用到幾條線，且生成曲面時，把相鄰兩曲線參數(shù)數(shù)值相同的點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結(jié)果影響很大。 （ 3） 等厚偏移曲面：與原始曲面偏移一均勻厚度值的曲面。 CATIA 逆向工程 建模基本流程 一般產(chǎn)品的建模應(yīng)該滿足下面產(chǎn)品設(shè)計的主要的要求： ①數(shù)學(xué)模型的精度誤差滿足用戶可交付使用； ②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； ③曲面連續(xù)過渡的質(zhì)量要求，如不能出現(xiàn)尖角等； ④過渡曲面的流動路徑要求； ⑤曲面或局部協(xié)調(diào)性和對局部特征分界的合理性； ⑥工程制造標(biāo)準(zhǔn)的要求； ⑦模具拔模的工程制造符合性要求； ⑧設(shè)計、質(zhì)量和驗證審核的可行性； 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)計和檢驗流程遵循逆向工程建模的一般過程，如下 圖 圖 逆向建模一般流程 掃描點云 特征線 面 實體模型 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 CATIA 逆向工程的特點 由于 CATIA 軟件強大的集成優(yōu)勢， 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。 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。 點云剖面生成掃描線。 點云與重構(gòu)的曲面做誤差分析檢測和控制。 以特征邊界與局部點云重建自由曲面區(qū)域。 在對引擎蓋進行逆向設(shè)計時，其建模方法和工藝分析是首要工作是設(shè)計順利進行的保證。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。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 點云導(dǎo)入對話框 此時，汽車引擎蓋點 云數(shù)據(jù)就顯示在 CATIA 界面中，如圖 所示。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 圖 第 2 步：由于點云關(guān)于 xz 平面對稱，所以把點云分割開來 圖 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 所示。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 圖 （ 2）單擊 按鈕，按照引擎蓋初始點云的形狀描繪出引擎蓋上孔的形狀，其結(jié)果如圖 。 圖 第一偏移和第二偏移均選 ，要偏移的對象選擇確認無誤后點擊 按鈕，其結(jié)果如下圖 。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。 點擊開始按鈕 ，找到 加工模塊，進入曲面加工的子模塊中。 圖 加工坐標(biāo)原點對話框 ⑶在返回的 Part Operation 對話框中單擊 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 Part Operation 對話框，完成目標(biāo)加工零件設(shè)定。 進入刀具參數(shù)選項卡，在“粗 銑 ” 對話框中單擊 選項卡，然后點擊 按鈕，選擇立銑刀為加工刀具。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 51 圖 粗銑 刀具路 經(jīng)參數(shù)選項卡 ①單擊 選項卡，在 下拉列表中選擇 和選項。 ⑤其他選項卡采用系統(tǒng)默認的設(shè)置。 圖 粗銑刀具路線 點擊鉆頭更換 ，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，如圖 。 在“精銑 ” 對話框中單擊 選項卡，在“精銑 ” 對話框的 選項卡中設(shè)置，如圖 所示的參數(shù)。 在“精銑 ” 對話框中，單擊 選項卡，預(yù)覽刀具路線，如圖 。在左邊的列表框中選擇 選項，然后單擊 選項，在區(qū)域選擇 選項，單擊“確定”按鈕。 圖 Formatting ⑴在“ 以 批次方式產(chǎn)生 NC 碼 ”對話框中單擊“ NC碼 ”選項卡。 另外，也通過這次設(shè)計使我了解到了逆向設(shè)計在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用。 不足之處：由于點云數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題，在點云數(shù)據(jù)上采點并不是很準(zhǔn)確，這就影響到模型制作精度。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 66 參考文獻 1. 王霄，劉云霞等編著 .逆向工程技術(shù) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 2. 凱德設(shè)計 /編著 .CATIA V5 從入門到精通 .北京：中國青年出版社， 2020 3. 王霄，劉云霞等編著 .CATIA 逆向工程實用教程 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 4. 單巖，謝斌飛等編著 . CATIA V5 逆向工程設(shè)計 .北京：清華大學(xué)出版社， 2020 5. 游立明等編著 .VATIA V5 曲面設(shè)計 從入門到精通 .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 6. 唐永革等編著 .汽車車身結(jié)構(gòu)與設(shè)計 .沈陽：沈陽航空航天大學(xué)北科， 2020 7. 唐永革等 編著 .汽車車身計算機輔助設(shè)計 .沈陽：沈陽航空工業(yè)學(xué)院， 2020 8. 尤春風(fēng)等編著 .CATIA V5 曲面造型 .北京：清華大學(xué)出版社， 2020 9. 寧貴欣編著 .CATIA V5 工業(yè)造型設(shè)計實例教程 .北京：清華大學(xué)出版社， 2020 10. 陳家瑞主編 .汽車構(gòu)造（下冊） . 北京：機械工業(yè)出版社， 2020 11. 唐志遠，向雄方 .汽車車身制造工藝 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 12. 趙桂范，楊娜 .汽車制造工藝學(xué) .北京 ：北京大學(xué)出版社， 2020 13. 宋曉琳主編 .汽車車身制造工藝學(xué)（第二版） .北京：北京理工大學(xué)出版社， 2020 14. CATIA 軟件與逆向設(shè)計學(xué)習(xí)資料 .電子文檔資料 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 67 附錄 數(shù)控加工 NC 代碼 % O1000 N1 G49 G54 G80 G40 G90 G23 G94 G17 G98 N2 T1 M6 N3 G0 S70 M3 N4 G43 Z20. H1 N5 G1 F2020. N6 N7 N8 F1500. N9 N10 N11 N12 N13 N14 N15 . . . N7280 N7281 N7282 N7283 N7284 N7285 N7286 N7287 N7288 N7289 N7290 N7291 N7292 F2500. N7293 G0 Z20. N7294 M30 % 。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 65 致謝 作為大學(xué)四年專業(yè)知識的體現(xiàn)，這次畢業(yè)設(shè)計也到 了說再見的時候了。 功能，一開始以為大面積鋪面節(jié)約時間，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)過多次的實踐，終于明白要盡量多提取點云，但不要超過所要鋪的曲面的范圍 ，否則也會造成曲面變形等情況。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 62 圖 選擇加工機床 ⑵在“ 以批次方式產(chǎn)生 NC碼 ”對話