book七、catia_v5修复助手

1、CATIA V5Healing Assistant修复助手喻宝华培训目的本课程学习Healing Assistant (修复助手）, 解决三个问题：1。为什么要修复？2。什么时候需要修复？3。怎样修复？培训对象所有各专业设计师，工艺师，特别是模具设计师。前提要求Wire frame & Surface Design课程内容1 . Introduction to Healing Assistant修复助手导言Why do you need healing ?为什么需要缝合修复？Some information on the Join operator拼合操作的若干信息How to choose

2、a merging distance怎样选择拼合距离2 . Workbench presentation工作平台介绍Accessing the workbench访问工作平台The user interface用户界面Methodology for healing关于缝合修复的方法3 . Model analysis with Healing Assistant模型分析Face Checker曲面片检查器Surface Connection Checker曲面连接检查器4 . Creating Topology创建拓扑结构Repairing invalid surfaces补救残缺曲面Face

3、 Smooth曲面片光顺Repairing bad topology situations修复“坏”的拓扑结构Checking for free sides校验自由边5 . Closing a topology完整化拓扑结构Fixing free sides修整自由边Local Join局部连接The healing operator缝合修复Local Healing局部缝合修复修复助手导言为什么需要修复？ 拼合操作拼合距离为什么需要修复（Healing） ?Healing（修复，缝合） ： 根据任何类型的数据，创建有效闭合模型的过程和方法创建闭合模型这些外来数据可能出现的问题: 精度没有控制

4、； 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, )外来数据: IGES, STEP,其它。 模具设计 快速成型 工艺模型设计仿真NC 加工关于Join 操作的一些要点 (1/3)JOIN 是拓扑创建的主令，两个主要概念需要理解清楚。第一 ：在精度参数 merging distance 的控制下. 比较所有曲面各边界是否足以成为共享边.d21 d 0.001mm (0.001为系统缺省公差): 边共享 (几何封闭)； 0.001mm d merging distance : 边不共享,边界有残缺。PROBLEM:曲面边界模糊，不能够摘选出共享边界。第

5、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）。12曲面内藏着方向，如果方向不一致，则会出现问题。PROBLEM:如果方向不一致，会出现问题。关于Join 操作的一些要点 (2/3)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merging distance。在输入数据中，另外的情形也可能存在 :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 (3/3)d?21问题 2: “坏”

6、拓扑的例子大多数情况 :重叠边界共享 (d merging distance)方向设置一致, 但还是有含糊 (cuso cusp?)。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Merging distance 的时候。例如,当加进第三个曲面做拼合操作时，矛盾可能就出现了.1?2 3?其他情况: 分不清楚内外侧 ( 著名的莫比乌斯 Moebius type )这种状况不可能定义出一致的方向。怎样选择 Merging Distance (1/2)merging dist. = 0.001mmmerging dist. = 0.01mmmerging dist. = 0.1mm必须

7、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 (bad topology) 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)。怎样选择 Merging Distance (2/2)适用技巧: 从合并距离的低值出发 如果要避免“坏”拓扑，仅仅增大距离值一旦连接成功还可

8、以增加距离来隐藏间隙（在拓扑级）; do it by creating a new Join rather than by modifying the first one, in order to avoid suppressing small edge curves 闭合模型如果有残余自由面: Analyse and close如果“坏”拓扑持续: 分析问题 和 修正问题连接操作距离=0.001mm如果自由面太多:以更大的距离来创建连接Limit = 0.01 to 0.05mm如果“坏”拓扑:增大距离Limit = 0.01 to 0.05mm开始如果使用Healing Assistant

9、 ,不要增加太多距离值。要查明无效拓扑状况(使用 surface connection checker) 要闭合残余自由面 (Local Join, Local Healing)关于修复助手访问修复助手（Healing Assistant） 工作台 用户界面 修复方法访问工作台1- Start2- Mechanical Design3- Healing Assistant 当前工作台.用户界面Healing Assistant在下面有5个弹出菜单,其他菜单来自其他工作台如果“坏拓扑”检查“坏拓扑”状况修补“坏拓扑”修正有病的曲面闭合自由边分析自由边如果 OK个别地检查所有曲面如果曲面有病连接所

10、有曲面给定公差 (例如： 0.01mm)用Healing Assistant 修复的方法可选择:清除所有曲面的边界， 简化模型可选择:测量曲面间的间隙，以评估输入数据的误差数据准备 =将所有要拼合的曲面放进一个几何集里面， 去掉不必要的曲面创建几何体用Healing Assistant 进行模型分析 个别地检查曲面检查 拓扑结构曲面片检查工具（Face Checker）Face checker 的用途:Internal check:如果某些曲面是多单元构成，可以选择激活单独个别地检查曲面片，这个方法胜于整体检查。Angular threshold : 角度限制值分类选项被使用在存在多单元（多曲

11、面片）的情形中： Move: 无效曲面被移动到一个新的几何集里； Split and Move: 仅仅把无效曲面片移动到新的几何集里，剩余部分还将保留在原来的几何集里； None: 不移动曲面到另外一个几何集里。选择要检查的曲面Merging distance .用来做有效性检查：根据这个距离值，检测不能包含在一个连接里的曲面。检查每个区面并确定曲面的有效性（在给定的连接距离范围内）； 挑选有效曲面并移动曲面到一个新的几何集里面去。WARNING: 用曲面检查工具检查所有曲面和移掉侦测到的无效曲面不保证连接操作就会成功。进一步的有效性检查工作还可能需要做。曲面连接检查（Surface Conn

12、ection Checker） (1/2)在多个曲面之间或者多曲面片（multi-cell OR multi-face ）曲面内部进行连接检查； 如果只选择了一个曲面，检查曲面的内部连续性。如果选择了多个曲面，仅仅检查曲面之间的连接状况，也就是检查外部连接。可以测量间隙 (Distance in mm), 相切连续性(tangency in degrees) 和 曲率连续性(curvature in %)。间断值大于给定的值，屏幕上将醒目显示。使用这个功能求得切矢间隙接近180度, 可能引起 “Bad Topology” 信息的出现。 锋利边缘角度大于179 度间隙大于0.01mm例如, 发现

13、间隙大于179度 曲率不连续大于 5 %曲面连接检查（Surface Connection Checker） (2/2)不连续性作为 间隙 被标示出来； 可以再组织 间隙 以分析它；可以转移间隙到一个新的几何集稍后来分析它。Exercise PresentationAnd now practice on the first and second steps of the lateral fender exercise to learn about :Face checkerSurface connection checker创建拓扑（Creating Topology）修补 曲面（Invali

14、d Surfaces）修补“坏拓扑”情形（Bad Topology ） 检查自由边（Free Sides）修补 曲面（Invalid Surfaces）前面已经陈述了 曲面的各种主要表现形式； 可以通过下面的方法来修复 元素：利用曲面的边界和曲面本身，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 曲面。通常情况: 使用SPLIT再创建曲面。隔离元素创建元素的全边界，作为前提数据。如果有必要:可对边界进行光顺（SMOOTH CURVE） 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

15、面。简单情况: 用新的元素替换原来的元素填充（FILL）放样（LOFT） 或桥接（BLEND）(特别是直纹面ruled surfaces)一旦曲面位置确定，修补这些曲面都是非常简单和快捷的。曲面片的光顺（Face Smooth）曲面还能够通过Face Smooth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”（Bad Topology ）曲面可能是bad

16、topology 情况，可以使用connection checker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。Bad topology 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bad topology还是非常容易的。检查自由边（Free Sides） (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/Visualization menu 设置。检查自由边（Free Sides） (

17、2/2)自由边有四种可能的情况。大于merging distance1: 存在间隙Gap (包括：重叠overlap)2: 存在复制元素（Duplicated element）3:元素（Invalid element）4: 丢失元素（Missing element）Exercise PresentationAnd now practice on the third step of the lateral fender exercise to learn about :Repairing invalid surfaces Repairing bad topology situations Che

18、cking for free sides完善拓扑（Closing a Topology） 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（Free Sides） (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Close Surface功能创建实体例如: 模型零件使用 Split or Pad/Up to surface来创建实体例如: 冲压模具表面修正自由边（Free Sides） (2/3)一旦找到了缺失元素、复制元素和 元

19、素，纠正它们是很容易的。缺失元素:。可以使用Fill 等其它曲面功能来重新创建复制元素:找到它删除即可。元素：删除它，然后利用Fill等曲面功能再造。修正自由边（Free Sides） (3/3)虽然缺失元素、复制元素和 元素被修整，但还可能存在残余间隙；可以使用Surface connection Checker来测量间隙值；间隙可以这样修正:只在拓扑层面，调整merging distance 来Join 或者Local Join。此时，几何间隙还是存在，它仅仅是隐藏起来了。在拓扑和几何层面：为了从拓扑中去除恶性的曲面片，可以使用Extract（Complementary mode选项）来抽

20、取所有曲面片（注意：选择不需要的恶性曲面片）。 去除恶性曲面片，用一个新的取而代之；选择恶性曲面片 使用Healing 或者Local Healing局部连接（Local Join）局部连接用来闭合给定的间隙，而对整个曲面不发生改变。 其概念是仅仅对所选择的棱边释放公差；在一次操作中，你也可以选择Boundary来处理所有的间隙；闭合间隙可以只在拓扑级进行，也可以在拓扑级和几何级来进行；选择的要处理的棱边列表； (它们必须属于相同的曲面或者Boundary 曲线）选择Join (拓扑级)或选择 Join + Healing(拓扑级+几何级) 应用到选择棱边的公差缝合修复（Healing Operator）Healing的概念是一个调节、权衡的连接概念。它将所有选择的曲面片连接起来（这点相同于Join),并且修改曲面片（当缝隙距离在给定的Merging distance之内时）