CATIA_V5-曲面修补教程R21

目录1修复助手导言1.1曲面修复的应用1.2拼合操作的要点1.3怎样选择拼合距离2工作平台介绍2.1进入工作平台2.2用户界面2.3关于缝合修复的方法3模型分析3.1曲面片检查器3.2曲面连接检查器4创建拓扑结构4.1补救残缺曲面4.2曲面片光顺4.3修复“坏”的拓扑结构4.4校验自由边5完整化拓扑结构5.1修整自由边5.2局部连接5.3缝合修复5.4局部缝合修复修复助手导言曲面修复的应用拼合操作拼合距离曲面修复的应用外来数据:IGES,STEP,其它。。。这些外来数据可能出现的问题:精度没有控制；合法标准有别于V5；在转换过程中，数据质量逐级下降；用户违反运作规程(丢失,复制,…)模具设计NC加工快速成型工艺模型设计仿真创建闭合模型Healing（修复，缝合）：根据任何类型的数据，创建符合V5建模规范的有效闭合模型的过程和方法第一：在精度参数mergingdistance的控制下.比较所有曲面各边界是否足以成为共享边.关于Join操作的一些要点(1/3)JOIN是拓扑创建的主要命令，两个主要概念需要理解清楚。d12•d0.001mm(0.001为系统缺省公差):边共享(几何封闭)；•0.001mmdmergingdistance:边共享(仅仅拓扑封闭)；•dmergingdistance:边不共享,边界有残缺。第二：在共享边界的情况下，需要所有要并合的曲面片具有一致的方向（方位）。曲面内藏着方向，如果方向不一致，则会出现问题。12PROBLEM:曲面边界模糊，不能够摘选出共享边界。PROBLEM:如果方向不一致，会出现问题。问题1:曲面边界自交大多数情况:曲面呈尖细区域。尖细区域的棱边由于不可能求得公共顶点，所以被认为是双重的。解决这种情况需要减小合并距离mergingdistance。不正确的边界(隐藏显示也是不正确的)边界中有非常小的曲线(引发多顶点)不支持拓扑(例如:曲面位于封闭曲面上)关于Join操作的一些要点(2/3)在输入数据中，另外的情形也可能存在:问题2:“坏”拓扑的例子大多数情况:重叠边界共享(dmergingdistance)方向设置一致,但还是有含糊(cuspornocusp?)。如果选择的错误的方向,稍候就可能出现矛盾。这种状况发生在减小Mergingdistance的时候。d12??这种状况不可能定义出一致的方向。123??例如,当加进第三个曲面做拼合操作时，矛盾可能就出现了.关于Join操作的一些要点(3/3)其他情况:分不清楚内外侧(著名的莫比乌斯Moebiustype)怎样选择MergingDistance(1/2)必须考虑要连接数据的精度:如果选择精确的公差,而且连接有许多自由的面，就要花时间去修正它。还有，有时候选择精确的公差，连接操作会不成功(badtopology)另一方面，如果释放公差太大，某些间隙被隐藏但几何上还是有间隙，这样在以后的处理中会出麻烦。例如：在零件加工时，间隙会引起明显的痕迹。别忘记，间隙可以是:或者:最后，连接将去掉所有小于合并距离的边。所以，如果合并距离太大，就会引发问题。小曲线的抑制在后面可能产生无效曲面片(自交情形可能发生)。mergingdist.=0.001mmmergingdist.=0.01mmmergingdist.=0.1mm适用技巧:先选取较低的Mergingdistance值产生“坏”拓扑时，适当增加Mergingdistance值获得了拓扑封闭的曲面后，应增大Mergingdistance的值以消除缝隙；做一个新的Join，不要修改刚刚生成的Join，以免产生自相交。如果使用HealingAssistant,不要增加太多距离值。要查明无效拓扑状况(使用surfaceconnectionchecker)要闭合残余自由面(LocalJoin,LocalHealing)怎样选择MergingDistance(2/2)连接操作距离=0.001mm如果“坏”拓扑:增大距离Limit=0.01to0.05mm如果“坏”拓扑持续:分析问题和修正问题如果自由面太多:以更大的距离来创建连接Limit=0.01to0.05mm如果有残余自由面:Analyseandclose闭合模型开始关于修复助手进入修复助手工作台用户界面修复方法进入修复助手工作台1-Start当前工作台.2-MechanicalDesign3-HealingAssistant用户界面HealingAssistant在下面有5个弹出菜单,其他菜单来自其他工作台用HealingAssistant修复的方法数据准备=将所有要拼合的曲面放进一个几何集里面，去掉不必要的曲面连接所有曲面给定公差(例如：0.01mm)个别地检查所有曲面可选择:测量曲面间的间隙，以评估输入数据的误差可选择:清除所有曲面的边界，简化模型检查“坏拓扑”状况修正有病的曲面修补“坏拓扑”分析自由边闭合自由边创建几何体如果曲面有病如果“坏拓扑”如果OK用HealingAssistant进行模型分析个别地检查曲面检查病态拓扑结构曲面片检查工具FaceChecker(1/2)用途检查自相交（Self-Intersection）、边界连续性（Hole）、细小表面（ThinFace）。将不合格曲面隔离到一个新建的GeometricalSet中，并自动修复自相交的元素（如果能修复的话）。新建的GeometricalSet的名称该选项只对自相交有效曲面片检查工具FaceChecker(2/2)决定检查对象是曲面（Surface，默认）还是表面（Face，选中），若为表面，则自动从曲面内抽取有问题的表面，将其隔离、修复。自相交︰相邻两边界部分重合，间距小于给定公差（两边界不存在唯一的交点（如下图）。如果同一边界的两段曲线间的距离大于给定公差，那么表明该边界是断开的（不连续）。细小表面︰其边界汇聚为一条线线宽小于给定公差。曲面连接检查（SurfaceConnectionChecker）(1/3)检查曲面或曲面内部表面的连接特性（质量）如果只选择了一个曲面，那么检查该曲面内部表面的连贯性；如果选择了多个曲面，那么检查曲面间的连贯性。检查结果包括︰缝隙（毫米）、切向连续性（度），、曲率连续性（百分比），超差的元素在萤幕上亮显。当切向夹角接近180度时，将造成劣质拓扑架构（BadTopology）。将Tangency错误中的Site.33隔离（Transfer）到“G1gaps”曲面连接检查（SurfaceConnectionChecker）(2/3)1、Searchdistance︰边界间相邻两点的距离小于给定值时视为一条边界，即这些边界被合併，值越大需要合併的边越多。2、Internaldeges︰用法同于FaceChecker3、Connexdomains︰Apply后检测到的连贯域的个数4、Connectiondistance︰小于该值的两个元素被视为一个5、Tangencyerror︰定义切向不连续的夹角范围6、结果──Duplicate︰两个元素成几何与位置的複製关系Embedded︰一个元素完全包括于另一个（如右下图），它们是来自同一个曲面的两个表面。取样精度（影响运算速度）的设置，会是该检查存在遗漏。MultipleConnection︰曲面在同一个边界处存在与多个曲面的连接Overlap︰一个元素遮盖了另一个元素的一部分，只在表面的法矢夹角大于135度时才需要做该项检查，而且应在Distance检查之后进行。该检查主要是为了避免劣质拓扑机构的产生。Boundary︰边界（包括内部边界）Distance︰缝隙Tangency︰切向不连续性曲面连接检查（SurfaceConnectionChecker）(3/3)7、Transfer︰隔离Numberofanomalies︰错误的数目Name︰错误的名称，Site指将两个存在缺陷的表面分成一组Value︰检测到的数值Domain︰几个存在缺陷的表面组成的一个域新建GeometricalSet的默认命名︰DuplicatefacesDuplicateEmbeddedcasesEmbeddedMultipleconnectioncasesMultipleconnectionOverlapcasesOverlapBoundariesBoundaryG0gapsDistanceG1gapsTangency创建拓扑（CreatingTopology）修补病态曲面（InvalidSurfaces）修补“坏拓扑”情形（BadTopology）检查自由边（FreeSides）修补病态曲面（InvalidSurfaces）前面已经陈述了病态曲面的各种主要表现形式；可以通过下面的方法来修复病态元素：利用病态曲面的边界和病态曲面本身，通过Split再创建新的曲面；特别是，使用CATIA的创建曲面的标准功能来快速创建新的曲面而放弃病态曲面。通常情况:使用SPLIT再创建曲面。隔离病态元素创建病态元素的全边界，作为前提数据。如果有必要:可对边界进行光顺（SMOOTHCURVE）拆分（DISASSEMBLE）边界,检查和修补曲线然后再JOIN起来UNTRIM曲面然后再SPLIT曲面。简单情况:用新的元素替换原来的病态元素填充（FILL）放样（LOFT）或桥接（BLEND）(特别是直纹面ruledsurfaces)…一旦曲面位置确定，修补这些病态曲面都是非常简单和快捷的。曲面片的光顺（FaceSmooth）病态曲面还能够通过FaceSmooth功能来修补（仅对单一曲面片）在给定精度的范围内，它更改边界的边，为了：填充间隙（在边之间按给定的长度）；纠正小的切矢（按给定的角度）；纠正曲率的非连续性（按给定的百分比值）。它还能够：通过删除或连接来抑制非常小的边；在考虑到切矢连续的情况下连接边曲线，以减少曲线的数量。修补“坏拓扑”（BadTopology）曲面可能是badtopology情况，可以使用connectionchecker来分类摘选；这些曲面必须细心分析以找出它们是否引起问题：它们可能是简单的邻接曲面，但方向相反。Badtopology通常能够被修复，通过:删除多余曲面；裁减曲面；连接引发矛盾方向的曲面。在模型上一旦找到了位置，修补badtopology还是非常容易的。检查自由边（FreeSides）(1/2)能够显示曲面的自由边：用边界功能来高亮（醒目）显示自由边；当曲面闭合，边界功能给出清晰的提示在Tools/Options/Display/Visualizationmenu设置。检查自由边（FreeSides）(2/2)自由边有四种可能的情况。2:存在复制元素（Duplicatedelement）1:存在间隙Gap(包括：重叠overlap)大于mergingdistance4:丢失元素（Missingelement）3:病态元素（Invalidelement）完善拓扑（ClosingaTopology）修正拓扑曲面的多余自由边；在拓扑级，修正间隙；在拓扑级和几何级两个层面，修正间隙。修正自由边（FreeSides）(1/3)一旦创建了拓扑，必须使得它闭合（滴水不漏，保证无缝）；我们说一个曲面是闭合的，是指它能够用来创建成一个实体（几何体）；为此，必须分析和抑制所有的自由边。使用CloseSurface功能创建实体使用SplitorPad/Uptosurface来创建实体例如:模型零件例如:冲压模具表面修正自由边（FreeSides）(2/3)一旦找到了缺失元素、复制元素和病态元素，纠正它们是很容易的。复制元素:找到它删除即可。缺失元素:可以使用Fill等其它曲面功能来重新创建。病态元素：删除它，然后利用Fill等曲面功能再造。修正自由边（FreeSides）(3/3)虽然缺失元素、复制元素和病态元素被修整，但还可能存在残余间隙；可以使用SurfaceconnectionChecker来测量间隙值；间隙可以这样修正:只在拓扑层面，调整mergingdistance来Join或者