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1、-提高AutoCAD绘图效率的一些技巧-第 13 页提高AutoCAD绘图效率的一些技巧、充分使用命令的代码：用文本编辑软件（如Windows下的写字板、Word）打开ACADR14SUPPORT目录下的ACAD.PGP文件(注：本文所述内容以14版本为例)，可见到如下内容：; acad.pgp External Command and Command Alias definitions; overboard on systems with tight memory.A, ARCC, CIRCLECP, COPYDV, DVIEWE, ERASEL, LINE其中带的为命令全称，前面的字母就是
2、该命令的代码（也称缩写），如只需要在Command：后键入L就能使用Line命令，键入C就可执行Circle命令，熟悉这些代码可以提高绘图效率，我们还可根据自己的需要，把一些常用的命令按照该文件的格式也给出其代码来方便绘图，如加入Q, OFFSET，并且把代码尽可能放在左手键位，这样左手击键盘，右手操作鼠标，更好地协调工作。 2、灵活运用自动捕捉绘图功能：在Command：状态下，不键入或选择任何命令，直接在想要处理的物体（如线、弧、圆、多边形等）上单击时，物体上会出现几个蓝色小方框（称为夹点），当点击某一夹点时，此夹点被激活，颜色变为实心红色（颜色和方框大小可由ddgrips命令进行调节），
3、同时Command：命令下出现STRETCH命令状态，连续回车，又可出现MOVE、ROTATE、SCALE、MIRROR四种状态（或者按ST、MO、RO、SC、MI），在每种状态下即可执行相应的命令，称为自动捕捉绘图功能。灵活运用自动捕捉绘图功能可以大大提高绘图效率。3、当您在绘图过程中需要定位相对于其它点的一个点时，可以使用Tracing功能。例如，要在一个矩形的中心画一个圆，可以采用下述的方法定位于矩形的中心：首先打开自动捕捉功能，键入circle命令，这时提示输入圆心位置，此时按住shift键并单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择Tracking，然后将鼠标移到矩形底边中点附近，当出现代
4、表中点的三角形框时，单击捕获该点，再将鼠标向右上方移到矩形的右边中点附近，同样当出现代表中点的三角形框时单击鼠标，回车后就将圆心定位在了矩形的中心，再输入相应的半径即可。 4、在R14中，图层和线型的管理引入了基于Windows资源管理器界面的新型对话框，它具有卡片式的结构。用户通过它不但可以完成所有的管理操作，更可以通过几次鼠标点取完成按照名称、颜色和状态的排序。在R14中，如想改变某些对象的图层、线型、颜色等属性也更为简捷，只要直接选定要改变属性的对象，然后在Object Properties工具条中拾取相应的属性内容，回车即可完成属性的转变。另外，在R14中有一个属性匹配（Match P
5、roperties）的功能（类似于Word中的格式刷），从Modify下拉菜单中选择Match Properties，单击具有所需属性的对象，然后选择那些要改变属性的对象，回车就将这些对象的属性变为了第一次单击的对象的属性。5、同时剪切或延长多个实体。在绘图设计过程中，要频繁地用到延长和剪切命令，有时可能需要同时剪切或延长多个实体，这时可以用F栅栏选择方式（Fence），即在状态行提示/：或/：时，键入F，回车，指定栅栏线的起始点、若干中间点和终止点，回车确定，则所有与栅栏线相交的实体都被剪切或延长。6、优化工具条的设置。在AutoCADR14中，提供了大量的工具条，这些工具条给我们的绘图工作
6、带来了方便，但大量的工具条堆积在屏幕上，会使绘图可视区域减少，为了解决这一矛盾，用户可以根据自己的需要定制工具条，把经常使用的工具集中在几个工具条上，具体步骤如下：(1)、在任一工具按钮上单击鼠标右键，显示Toolbars对话框。(2)、选择New，显示New Toolbar对话框，输入新工具条的名称，如my，按OK返回，这时屏幕上方显示出空白?quot;my工具条。(3)、选择Toolbars对话框中的Customize，显示Customize对话框，从Categories中选择所需类别的工具条名称，相应的工具按钮就会显示在下方。(4)、用鼠标左键单击并拖动需要的工具按钮到my工具条中，松手
7、即可。 (5)、重复步骤3、4就定制了自己的工具条，如果已经拖动到my中的工具按钮又不需要了，在步骤3状态下用鼠标左键单击并拖动到my工具条之外松开鼠标，即可将其消除。定制好之后，再用鼠标将该工具条移动到屏幕上合适的位置。(6)、如果在步骤1之后再次在某一工具按钮上单击右键，则会出现Button Properties对话框，从此对话框中可以对该按钮的工具名称（Name）、帮助信息（Help）、宏命令（Macro）和图案（选择Edit）进行修改,这样用户就可以根据自己的意愿把某一命令作成工具按钮，方便自己的使。AutoCAD快速绘图技巧：简化坐标输入AutoCAD 2000中的绘图技巧我们在制图
8、时，经常需要画相贯线、截交线等曲线。我们必须要找特殊点和一定数量的一般点，且连出的曲线经常出现不够平滑、误差大等问题。用AutoCAD 2000绘制这些曲线却很容易。我们可以用Pline命令画2D图形上经过特殊点的折线，通过Pedit命令中Fit或Spline曲线拟合，可以将它变成光滑的平面曲线。再用3Dpoly命令画3D图形上经过特殊点的折线，通过Pedit命令中Spline进行曲线拟合，形成光滑的空间曲线。我们还可以用Solids命令创建三维基本实体(如：长方体、圆柱、圆锥、球等)，再经交、并、差等布尔运算和干涉等获得各种复杂实体，再通过点击“View/3D Viewpoint”菜单，选择
9、不同视点来产生标准视图，得到曲线的各种视图的投影图。我们可以有多种办法加粗AutoCAD 2000画出的线型，其中最常用的办法是在命令行直接键入lweight命令或点击“Format/Lineweight”菜单，在出现的对话框中进行线型宽度设置，缺省线型宽度为0.25mm，我们可以通过滑块调整其在屏幕上的显示比例。此外，我们还可以单击对象属性工具栏上的工具图标layers，在图层特性管理对话框中设置线型宽度。我们在制图时，有时为了便于“长对正，高平齐”等操作，需要进行十字光标尺寸的调整。这时，我们可以使用options命令或者点击“Tools/Options”菜单，打开Options 对话框，
10、找到Display标签页，通过修改Crosshair Size区中的光标与屏幕大小的百分比或拖动滑块，改变缺省值，进行十字光标尺寸调整。准确绘制Auto CAD图形，一般都要采用输入坐标的方法。输入坐标的方法有绝对坐标、相对坐标、极坐标及相对极坐标，特别是使用相对坐标更加普遍。但是，使用相对坐标要输入，遇到反方向时还要输入负号，这样势必影响绘图速度。通过多年的绘图实践，发现绘制水平直线和垂直直线时可以简化坐标输入，快速提高绘图速度。即：在正交方式打开的情况下，在输入坐标时，首先按住鼠标左键移动鼠标，向x方向移动时，即可以画出水平直线，只需输入x方向尺寸，无须输入、逗号、负号等符号，即可完成绘制
11、，直线的方向与鼠标沿x轴移动方向一致。同理，鼠标向y方向移动，也只需输入y方向尺寸。 Auto CAD44个操作应用小技巧（1）大家在使用AutoCAD经常发现一些小问题吧，这里我这大家整理了一些在日常使用中所遇到了一些技巧方法，希望能给大家的学习和工作带来一些方便。大家在使用AutoCAD经常发现一些小问题吧，这里我这大家整理了一些在日常使用中所遇到了一些技巧方法，希望能给大家的学习和工作带来一些方便。 1.在AutoCAD中有时有交叉点标记在鼠标点击处产生，用BLIPMODE命令，在提示行下输入OFF可消除它。 2有的用户使用AutoCAD时会发现命令中的对话框会变成提示行，如打印命令，控
12、制它的是系统变量CMDDIA，关掉它就行了。 3椭圆命令生成的椭圆是以多义线还是以椭圆为实体是由系统变量PELLIPSE决定，当其为1时，生成的椭圆是PLINE。 4CMDECHO变量决定了命令行回显是否产生，其在程序执行中应设为0。 5DIMSCALE决定了尺寸标注的比例，其值为整数，缺省为1，在图形有了一定比例缩放时应最好将其改为缩放比例。 6BREAK将实体两点截开，在选取第二点时如用“”来回答，可由第一点将实体分开。 7CAD的较高版本中提供了形位公差标注，但圆度及同轴度中的圆不够圆，其实，AutoCAD中常见符号定义都在AutoCAD安装目录下SUPPORT子目录下的gdt.shp文
13、件中，其中2号和4号字符定义了圆形的形状，圆的弧度竟为127，但不太好改正之（如改为90更不好看）。 8空心汉字字形如使用AutoCADR14中的BONUS功能（一定要完全安装AutoCAD，或自定义安装时选了它），有一个TXTEXP命令，可将文本炸为线，对做立体字十分有用。 9AutoCADR14的BONUS中有一个ARCTEXT命令，可实现弧形文本输出，使用方法为先选圆弧，再输入文本内容，按OK。 10BONUS中还有一个有用的命令，即MPEDIT，用它将多个线一齐修改为多义线，再改它的线宽。 11image命令在R14中代替了R13中的BMPIN、PCXIN之类命令，它将位图嵌入文件中，
14、只用来显示，如炸开就成了空框架，如何使PCXIN等命令重现？请将R13安装目录下的RASTERIN.EXE拷入R14下，用appload将其装入，然后就可以将位图导入（可编缉，可炸开）了。 12BREAK命令用来打断实体，用户也可以一点断开实体，用法是在第一点选择后，输入“”。常用一条线一段为点划线，另一段为实线时。 13AutoCADR14中提供了大量的命令缩写，许多R13中无缩写的命令也有了缩写，下面提供了CAD中的单字符缩写： A:ARC,B:Bmake,C:Circle,D:ddim,E:erase, F:fillet,G:group,H:bhatch,I:ddinsert,L:lin
15、e, M:move,O:offset,P:pan,R:redraw,S:stretch, T:mtext,U:undo,V:ddview,W:Wblock,X:explode,Z:zoo。 你会发现使用它们比鼠标点取快（尤其在1s输5个字符的速度下）。AutoCADR14大量扩充了简化命令，不仅增加了以首字母简化的命令（这里不列出），而且增加了用前两个字母简化的命令，常用的如：array、copy、dist、donut、dtext、filter、mirror、pline、rotate、trim、scale、snap、style、units等，更加提高了用键盘输入命令的速度，对熟悉键盘的朋友来说
16、简直是如虎添翼。 14AutoCADR14的命令缩写也可用在R13，方法是将AutoCADR14下Support子目录下的ACAD.pgp拷贝至AutoCADR13的Support子目录下。 15AutoCAD中ACAD.pgp文件十分重要，它记录命令缩写内容，用户可自定义它们，格式如下：*命令名称。也可定义系统命令，AutoCADR14提供了sh命令，可执行DOS命令，但在Windows下作用不大。 16.AutoCADR14中用NOTEPAD、EDIT、DIR、DEL等系统命令，笔者认为其中NOTEPAD对自定义CAD用途较大，但使用起来会发现屏幕一闪（进了DOS），又返回，十分让人不愉快
17、，让我们来编一个小程序,取名为note.lsp: (defunc:notepad() (startappnotepad) 先将ACAD.pgp中的NOTEPAD命令定义行删除，重入CAD后，再将此程序用命令：（loadnote）装入，下一次用NOTEPAD命令会有更好效果，最好将（loadnote）加入Support子目录下的ACADR14.lsp中。 17AutoCADR14中打印线宽可由颜色设定，这样机械制图中的各种线型不同、线宽不同的线条可放入不同的层，在层中定义了线型和颜色，而在打印设置中设定线型与颜色的关系，效果良好。 18AutoCADR14的Support中ACAD.dwt为缺省
18、模板，要好好加工它，把常用的层、块、标注类型定义好，再加上标准图框，可省去大量重复工作。 19AutoCAD中有不少外部Lisp命令文件，可以直接观察它们，如果学习开发Lisp应用程序，注意：R14可是最后一版Lisp文件内容公开的AUTOCAD，在CAD2000中Lisp文件内容是加密的（笔者正在研究解密程序）。 20AutoCAD二次开发工具很多，Lisp早就有了，R11提供了ADS（AcadDevelopsystem），R12中提供了ADS对实模式下C编译器（如BC，MSC）的支持，R13提供ARX(AcadRuntimeeXtend),R14提供了VBAutomation，这个Auto
19、mation使VB编写CAD程序成为可能，渴望CAD编程的人有了一个最好的选择，不必学习ADS、ARX、ObjectARX，和AutoLisp，一起加入AutoCAD编程的世界。 21用户自定义的Lisp文件一定要自动装入AutoCAD，这样就需要在acadr14.lsp中加入用户Lisp文件的装入语句，acadr14.lsp（早期版本为acad.lsp），好似DOS的Autoexec.bat，一定要好好利用，在其中如定义了名为S：STARTUP（）的函数可自动运行它（给CAD加个启用画面如何，可用STARTUP加startapp函数，也可加登录密码）。 22将AutoCAD中的图形插入WOR
20、D中，有时会发现圆变成了正多边形，用一下VIEWRES命令，将它设得大一些，可改变图形质量。 23形如f30H11()的标注如何去标注呢，请在文本内容中输入“%c30H11(H0.7x;S+0.1-0.2;)”，可以实现，如嫌太麻烦，就编个程序来简化操作。 24AutoCAD中文件可当作块插入其他文件中，但这样一来过多的块使文件过于庞大，用PURGE来清除它们吧，一次清一层，一定要多用几次呀！ 25AutoCADR14的帮助文件内容十分丰富，由很多本“书”组成，一层层打开，多看它们用处是很大的，其中包括了CAD的各方面，比任何CAD大全还全，你是否想您的帮助加入其中，请修改t，加入自己帮助的链
21、接。 26在CAD中可按规定编定.ahp的CAD帮助文件，在R14下用ahp2hlp.exe将其转变为.hpj的文件和.rtf的文件，再用HelpWorkshop工具（在VC5中有）将其项目打开，编译为.hlp文件。 27在AutoCAD中有一些DOS下的exe文件在R14中仍有用途，用Slidelib.exe可将幻灯片作库，mc.exe可实现菜单的编译。 如何快速掌握Auto CAD绘图软件 CAD，Computer Aided Design的缩写，意思为计算机辅助设计。加上Auto，指的是它可以应用于几乎所有跟绘图有关的行业，比如建筑、机械、电子、天文、物理、化工等。其中只有机械行业充分利
22、用了Auto CAD的强大功能，对于建筑来说，我们所用到的只是其中较少的一部分，而且如果没有用来绘制立体的建筑外观和室内效果，那么我们所用到的CAD中的工具更是少的可怜。而且，对于不甚追求准确的建筑外观和室内效果目前有更方便的三维软件可以使用，如3DS Max、3DS VIZ等，无论从易用性还是最终效果都比CAD要好。但是，对于追求精确尺寸的计算机辅助设计来说，没有其他软件可以比得上CAD，比如设计机械零件、绘制建筑施工图。你不可能又快又准确（甚至是办不到的）地使用如3DS Max、Photoshop、CorelDRAW等软件来绘制出一幅施工平面图。 正因为如此，对于工程人员来说，学会CAD是
23、一件非常简单的事。因为绘制施工平面图所用到的CAD命令少的可怜。但是，如果你已经习惯了手工绘图，而且是初步接触CAD绘图软件，有一件事必须搞清楚：电脑绘图与手工绘图是完全不同的两个概念，尽管它们所得出的结果基本一致。手工绘图是在限定大小的图纸上绘制出图形，但是实际建筑尺寸相对于一张图纸尺寸简直不成比例。你必须大大缩小建筑表示尺寸才能够在一张图纸上完整地绘制出硕大的建筑，“绘图比例”由此而生。对于CAD来说，绘图的空间是一个无限的三维空间，无论多大或者多小(大到如星系，小到如原子)，都可以表示出来。显示器只是对绘图空间的部分显示，你可以让大到星系或者小到原子的图形占满整个屏幕，也可以把星系显示成
24、一个点或者让原子中的一个电子占满屏幕。“绘图比例”因此失效。如果你仍然带着手工绘图的观念来学习CAD绘图程序，这不但会浪费你宝贵的时间，而且会让你产生畏惧的心理，从而阻碍你掌握CAD。如果你开始学习CAD绘图软件，请记住：使用实际尺寸在计算机上绘图。至于如何把已绘制的图形打印出来，而且达到用比例尺就可以量出大致尺寸的精确比例的图纸，请继续往下看。 现在，告诉你对于二维工程绘图所须掌握的基本命令。仔细观察一幅施工平面图，你会发现大部分图形都是直线，还有少部分的弧和圆。实际上多边形也是由直线构成的。所以，你只须使用CAD中的“Line”绘图命令，便可以开始初步的工作了。就是这么简单。然后，你发现到
25、线与线之间具备平行关系，且有一定的距离，使用“Offset”命令，你可以生成源线段的平行线，且可以规定平行线间的距离。又解决一个问题。当你需要一条有宽度的线时，请使用“Polyline”，你可以规定一条Polyline的起点宽度和终点宽度，绘出有宽度的线和箭头。接着，你发现墙交叉地方内部有线，除去它请使用“Trim”命令。需要把一条线延伸到另一条线，使用“Extend”命令。要在两条交叉线交叉地方产生圆角或斜角吗？“Fillet”和“Chamfer”可以帮助你。在图纸中发现相同的物体了吗？对了，使用“Copy”命令将使你事半功倍。物体形状相同方向相反，“Mirror”命令助你一臂之力；“Rot
26、ate”命令任意调整物体的角度让你得心应手。文本的输入吗？“DText”命令既简单又实用。更改文本，“DDEdit”命令小巧又好用。“Dimlinear”水平和垂直标注简单的让你想不到。“Dimcontinue”标注轴线快速又准确。“Circle”命令让你绘制大大小小的圆。想在绘图时捕捉物体吗？Shift+鼠标右键打开捕捉浮动菜单。好了，到此打住。对于初学的你来说，这些命令够你绘制一般的施工图了。不相信？随便找一个熟练的绘图员问问。怎么样，轻轻松松一个小时内搞定。现在，你可自称“会用”CAD绘图了。为提高工作效率，请学会“图层”的概念。在那里，具有线型、颜色，当你熟悉图层后，你会发现以往需要分
27、成几幅绘制的平面图居然可以在同一地方绘制，而只须简单地关闭/打开某些图层即可。发现汉字输入有问题？“Text Style”对话框为你解忧。标注格式需更改？“Dimension Styles”对话框解决一切。连带复习前面内容，请你一个下午搞定。什么？有难度？老哥，别让我说你没有毅力，呆瓜一个。 “Drawing Aids”对话框需要学习；“Units Control”对话框需要了解；如何制作图块并使用它有点麻烦；其他的标注形式得花点时间；“Limits”命令规定你所要显示的区域；格式刷可以刷掉图层、线型、颜色、字体等参数，甚是好用；“Plot”命令打开的“Print / Plot Configu
28、ration”对话框须大力研究。如果你知道你将以何种比例出图，有粗细的线可以用“PolyLine”来绘制，如果将来出图的比例不定，请使用线的颜色来规定线的粗细。小心不要让定义了线粗某种颜色的线藏在没有定义线粗的线下面，你在打印预览中可是看不出毛病的。在“Print / Plot Configuration”对话框中“Pen Assignments”按钮中你可以自由设定。这一切给你一天时间去掌握不会有任何苛刻的地方。前后不用两天，你已经可以用CAD独当一面了。所缺的只是经验与速度而已。速度是练出来的，经验是总结出来的，这一切需要时间。当然，不会很长。到这个地步，你肯定不会满足于目前的水平，除非你
29、工作很忙无暇研究或者你根本无须用到CAD中其他的大部分功能与命令。要是你想全面掌握Auto CAD这个软件，拿本合适的参考书，啃它十天半月的，定有非比寻常的感觉。前途是光明的，道路是曲折的，学海无涯，不要因为如此容易地学会了用CAD绘制建筑施工图便以为它很好欺负，实话实说，Auto CAD是一个大型的复杂的应用程序，它是Autodesk公司的专家们的心血和许许多多热心的用户的经验结晶。什么？不肖一顾！这会儿该给你泼泼冷水了。图纸空间和模型空间的差别和用处你可知否？如何自己定义复杂线型？材质、灯光、贴图、场景、背景、雾效你可会用？如何建造精确三维模型？UCS系统如何使用？如何使用AutoLisp
30、语言对Auto CAD进行二次开发吗 基于三角曲面的逆向工程CAD建模方法作者：陈志杨 | 阅读次数：244 转自：CAD世界网 时间：2005年3月3日15:291 概述 利用多个CAD软件集成解决复杂产品的逆向工程CAD建模问题具有许多优点,一方面,这种基于高速数字化测量技术支持的逆向工程CAD建模方法,使产品逆向工程设计能够充分利用商品化三维CAD软件等现有资源来解决基于原形的产品快速CAD建模和创新开发问题;另一方面,由于增加了专门处理“点云”数据的软件和技术,使复杂产品逆向设计的效率和质量都有很大提高。 目前专门针对逆向工程CAD建模的软件有很多,如STRIM100、Surfacer
31、、DelCopy等。这些软件在处理测量数据造型方面有各自的特点,但主要思想基本是相同的4,即由点构造曲线,再从曲线构造曲面。这种处理方式是目前逆向工程CAD建模中最为普通的方法。以STRIM100软件为例,处理逆向工程CAD产品建模的主要步骤如下:1制定测量规划;2读入测量数据;3校核、编辑测量数据;4以交互方式建立特征曲线;5校核所建曲线质量;6生成曲面模型;7对曲面模型进行校核;8转化为实体模型并进行补充造型。 可以看出,逆向工程CAD建模过程是一个由“点”到“线”再到“面”,最后生成实体的复杂过程,一般采用B样条或NURBS曲面等具有统一参数域的矩形曲面作为数学模型。在这种方法中,曲线的
32、质量最终决定了曲面的品质。随着产品复杂程度的提高,只有通过分块构造才能使曲面的参数线在局部区域基本保证与几何特征的对应关系,从而保证模型局部质量。采用这种方法解决复杂产品逆向工程建模时,在曲线构造和分析处理方面往往需要花费很多的时间。如轿车车门内饰板零件,一般需要6080个工作日才能完成CAD建模。 由于三角曲面对数据拓扑关系具有较宽的适应性和良好的保形性,使三角曲面特别适合于描述产品外形中自由曲面部分,这也正是逆向工程CAD建模中最难处理的部分。因此,以三角曲面模型作为产品逆向工程CAD建模的数学方法对提高逆向工程CAD建模的速度和精度有重要意义2,59。目前,关于三角曲面的理论和应用算法,
33、如数据三角化、曲面平滑、曲面求交、曲面裁剪和曲面过渡等问题的研究已经取得了很多成果,使三角曲面在逆向工程CAD建模中的实际应用成为可能。 为了将三角曲面的特点和优势与商业CAD软件有效集成,本文提出了一种基于三角曲面初始表达的跨平台逆向工程CAD建模策略,以达到既能充分利用三角曲面模型在逆向工程CAD建模领域的优越性,又能解决专用逆向工程CAD软件与通用CAD软件集成的目的。2基于三角曲面模型的逆向工程CAD建模方法 为了达到上述目的,在基于三角曲面模型的逆向工程CAD产品建模方法中,存在以下两个方面的关键技术:1根据测量数据构造三角曲面模型;2根据三角曲面模型重构B样条曲面模型,实现三角曲面
34、模型与通用CAD软件之间有效集成。将已有的三角曲面模型转换为B样条曲面模型并进入通用CAD/CAM软件中完成产品的全部造型和再创新设计工作,是产品逆向工程的关键步骤。 为了充分利用三角曲面的建模优势,注意到复杂产品构成的多样性,我们将三角曲面模型与通用CAD软件相结合,用三角曲面模型表达产品的自由曲面部分,用通用CAD软件中现有的造型方法表达产品的规则部分,并进行局部细节补充设计,充分发挥各自的特点,快速、准确地建立产品的CAD模型。图1说明了这种基于三角曲面模型的复杂产品逆向工程CAD建模方法及过程。我们将该过程分为产品认识阶段、产品建模阶段和产品制造阶段3个部分。2.1产品认识阶段 产品认
35、识阶段就是通过对产品的外形特征分析,推断出产品的设计过程,为产品的反求建模提供一个准确的指导,也可将该阶段称为反向设计分解阶段。通过反向设计分解,确定整个产品在逆向工程CAD建模过程中应该采用何种手段、需要哪些数据才可以完成产品建模工作,即确定产品造型和再创新设计方案。 一般来讲,对一个实物样件可以将外形分为规则部分(如平面、圆柱、圆孔或一些筋板、凸台等可由通用CAD软件充分表达的部分)和不规则部分(如自由曲面区域)。根据这个划分,可以将不规则部分利用三角曲面模型进行建模;对于规则部分利用通用CAD软件进行补充设计。这样在建模时就可以根据两部分各自的特点采用不同的手段。同时这种划分也影响到数据
36、测量方法。对于需要采用三角曲面模型建模的不规则部分在测量时需要用密集的数据来描述曲面的形状;而规则部分在测量时仅测量关键的位置和形状数据等少数信息即可。 图2所示产品是型号工程中的气道零件。从产品样件可以看出,该零件由规则部分(包括平面A、平面B、小圆角C、D和孔A、B)和不规则部分(中间的自由曲面部分)构成。通过对产品的分析可以认为,过渡圆角C、D部分可以由平面B、A分别与自由曲面部分求交然后倒圆角得到,而且经过这样处理的圆角部分相当于再次设计的结果,与产品的原设计能够较好地吻合;孔A、B可以由测量的边界通过在平面A、B上裁剪得到。因此,可以将上述规则部分留在通用CAD软件中进行,而对自由曲
37、面部分进行三角曲面造型。图2基于三角曲面模型的产品逆向工程CAD建模 由于测量手段和技术的限制,对实物进行数据测量时往往不能完全到达实物的边界,有些情况下实物样件的边界部分存在磨损或缺陷。因此CAD模型的边界不能完全依靠测量数据确定,而是应该在曲面延伸的基础上,利用测量数据在某一方向上的准确性,对曲面进行裁剪得到模型的准确边界。 在某些情况下,产品的曲面部分可能存在孔洞或其它缺陷(如图2中零件的孔),对这些孔洞部分如果直接利用测量数据造型,同样存在上述边界确定问题。较好的处理手段是在测量孔洞内边界的基础上将其在整体构造的曲面模型中裁剪出来,既符合设计思路,又保证模型质量。此时需要在测量前对产品
38、样件进行处理,对于需要利用三角曲面模型裁剪得到的孔洞可以利用石膏或其它材料将孔洞部分预先填充起来,并与其它部分一起进行测量和整体造型,然后裁剪得到;对于可以在通用CAD软件中利用裁剪方式得到的孔洞则可以单独测量其位置、形状等数据。 通过上述分析可以看出,产品造型方案的确定对后续步骤起关键作用,后续工作都是在造型方案的指导下进行的。2.2产品建模阶段 (1)制定测量规划测量规划的制定需要以产品造型方案为基础,并考虑具体采用何种测量设备。根据测量设备不同,有时需要将整个产品外形划分为若干区域分别进行测量。测量分块的原则需要结合测量设备、测量方式、产品实物和造型人员对数据的要求确定,不能在产品分析不
39、完全、不与造型人员沟通的情况下进行测量。做到“测需要测的数据”,避免测量数据不能为造型所用,或为后续工作留下隐患。 对图2所示的产品,可以制定如下测量规划:对自由曲面部分,利用扫描测量得到密集的扫描数据,进行三角曲面建模;对平面部分,只测量几条扫描线即可;采用单点测量方式准确测量产品的边界,对复杂的三维边界应保证测准一个方向上的数据,确保最终模型裁剪边界的准确性;对小孔部分单独测量,包括孔的位置和直径等。 (2)测量及测量数据修正在测量规划的指导下,利用测量设备对产品进行测量。一般情况下,由于所测量的零件都存在误差和缺陷,需要对测量数据进行必要的修正。修正的内容包括剔除测量过程中产生的噪声点,
40、对测量数据进行局部光顺处理等。 (3)根据测量数据构造三角曲面由测量数据构造三角曲面模型是三角曲面在逆向工程中应用的重点。在三角曲面构造过程中,除了保证三角曲面的保形性以外,三角曲面的品质也是我们非常关注的问题。由于三角曲面的品质对三角形网格的连接关系十分敏感,因此三角网格的连接优化问题尤其重要。三角曲面的品质好,对后续重构四边曲面(B样条曲面)就奠定了一个好的基础;反之,品质不好的三角曲面会严重影响重构曲面的光顺。图3a、图3b分别是图2产品中根据测量数据构造的三角曲面模型。 (4)三角曲面转化为四边曲面本文提出的分区域重构曲面方法,充分利用了三角曲面提供的几何信息,对三角曲面模型按照区域分
41、块结果分区域重构B样条曲面,最终得到整体G光滑拼接的组合B样条曲面模型,实现了三角曲面向四边曲面的转换,为复杂产品逆向工程CAD建模方法解决了一个难点问题。图4a、图4b分别是图2产品中三角曲面部分转换为B样条曲面后的线框图和光照图。(5)产品再创新设计对产品零件中一些规则实体,如筋板、凸台等,可以利用通用CAD软件的强大功能进行补充造型,也可以在此模型基础上完成局部创新设计。通过IGES文件将重构好的B样条曲面输入到通用CAD软件中,同时将规则实体的相关测量数据也输入到系统中进行补充造型。在通用CAD软件中可以实现自由曲面部分的延伸、求交、裁剪、过渡等工作,同时利用边界测量数据对曲面进行边界
42、裁剪,确定产品的最终边界,得到需要的CAD模型。2.3产品制造检验阶段 完成产品的CAD建模后就可以利用通用CAD/CAM软件产生NC代码完成数控加工或通过RP设备完成产品原型制造。对加工出的零件进行品质和精度检验与评价,判断所用CAD模型是否达到要求,否则可对CAD模型进行修改,最终设计制造出符合用户要求的产品。3结论 本文以逆向工程CAD软件QuickForm为基本平台,提出了基于三角曲面模型的逆向工程CAD建模方法。该方法充分利用了三角曲面模型在测量数据造型方面的优势,将三角曲面模型与通用CAD/CAM软件结合起来,达到高效、准确建立产品CAD模型的目的。 本文提出的建模方法经过航空、汽车、摩托车等不同应用领域大量产品造型实例的验证(图5图8分别是汽车零件和摩托车零件的造型实例)。 通过这些实例充分说明它是解决复杂产品逆向工程CAD快速建模的一种有效手段。以此技术为基础研究开发的逆向工程软件QuickForm将与快速原型系统相结合,可进一步在产品快速开发和创新设计领域推广应用。