catia破面修补

nullHealing Assistant 修復助手 （講義）Healing Assistant 修復助手 （講義）CATIA V5 R13 培養訓練 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 課程介紹課程介紹目的 了解 Healing Assistant（HA1）的適用場合，掌握使用方法。 對象 設計人員，特別是模具設計人員。 前提 3D 線框及曲面HA 模塊介紹HA 模塊介紹 數據修整的需求 Join 操作的出錯訊息 Join 操作的合併距離（Merging Distance）為什麼要做數據的修整？為什麼要做數據的修整？修整 = 生成符合 V5 建模規範的封閉曲面模型引發的一些問題︰ 數據質量難以控制 與V5的建模標準不統一 數據經過轉換后質量下降 用戶的違法操作 (丟失，重疊，交叉 …)外來數據︰ IGES，STEP，CATIA V4，…封閉曲面模型模具設計數控加工快速成型補充設計類比驗証封閉在這裡指的是︰1、曲面沒有邊界； 2、曲面具有完整的邊界，且這些邊界 之間不相交、不重疊；3、曲面不存在 內邊（Internal Edges）。Join 操作的一些錯誤訊息 (1/3)Join 操作的一些錯誤訊息 (1/3)步驟 1 ︰用參量“merging distance”逐一比對曲面兩兩之間的鄰接狀況 問題︰曲面之間的交線存在斷開、交叉 、重 疊等缺陷。 Join 操作要經歷兩個步驟︰ d < 0.001mm (系統精度): 邊界共享，幾何封閉 0.001mm < d < merging distance: 邊界視為共享，拓撲封閉（非幾何封閉） d > merging distance : 縫隙超差，不能封閉步驟 2︰ 使幾何或拓撲封閉的曲面的法矢方向一致 問題︰有時無法做到一致圖示曲面2經Join操作后其法矢與原來相反（原始曲面的法矢並未改變）Join 操作的一些錯誤訊息 (2/3)Join 操作的一些錯誤訊息 (2/3)問題 1: 曲面含有自相交的邊（self-intersecting edges） 最常見的情況是曲面內有窄小區域（thin area） 取決于Merging distance的設定，窄小區域指的是曲面的邊在那裡重合， 無法找到唯一的頂點。 減小Merging distance的值可以消除一些窄小區域。 其它的情況還有── 邊界不正確，含有內邊。邊界線本身斷開、重疊、交叉。拓撲架構不合理（例如一個曲面位于另一個封閉曲面之上）Join 操作的一些錯誤訊息 (3/3)Join 操作的一些錯誤訊息 (3/3)問題 2︰劣質的拓撲架構 最常見的情況是細小的重疊（或交迭）︰ 其它的情況︰（如圖） 邊界共享 (d < merging distance) 左圖曲面2的法矢與曲面1的一致，但交迭那部分的法矢卻是 不確定的。 增大Merging distance的值可以忽略這些重疊的地方。d12??不能定義該曲面的唯一的法矢例如在有相鄰的另一曲面時，系統將無法分發統一的法矢。如何選擇 Merging Distance (1/2)如何選擇 Merging Distance (1/2)必須綜合考慮連接的精度︰精度過高將遺留很多縫隙，要花很多時間來修補。 而且精度過高時根本無法完成Join操作 (Bad topology) 而精度過低時，雖然可以完成Join操作, 但一些縫隙依然存在，會影響后續的操作。 例如用于數控加工的零件是不應存在縫隙的，如圖︰ Join操作將去除所有小于Merging distance的共享邊界，這在Merging distance太大時會引發其它問題（Join的結果將產生自相交（Self-intersecting）的邊 ）。如何選擇 Merging Distance (2/2)如何選擇 Merging Distance (2/2)要點︰ 先選取較低的Merging distance值 只在產生劣質拓撲架構時才增加Merging distance的值 獲得了拓撲封閉的曲面后，應增大Merging distance的值以消除縫隙；做一個新的Join，不要修改剛剛生成的Join，以免 產生自相交。 利用Healing Assistant的工具 Surface connection checker檢查拓撲架構 Local Join, Local Healing彌合縫隙工作台工作台 訪問 Healing Assistant 工作台 用戶界面 修復方法訪問工作台訪問工作台1- Start工作台圖標顯示當前所在的工作台2- Mechanical Design3- Healing Assistant用戶界面用戶界面Healing Assistant 的修復方法Healing Assistant 的修復方法準備︰ 將需要修復的曲面全都放到一個Geometrical Set 中，刪除無關的數據。Join 所有曲面 使用較為嚴格的公差（例如0.01mm）用 Face Checker 檢查每一個曲面用Surface Connection Checker評估輸入數據的偏差用Face Smooth一次性清理所有曲面的邊界，簡化模型。分析檢查修復修復分析縫隙彌合縫隙生成實體非 V5 有效曲面劣質拓撲架構合格使用 Healing Assistant 分析數據使用 Healing Assistant 分析數據 逐一地檢查曲面 檢查非法的拓撲架構Face Checker (1/2)Face Checker (1/2)用途 檢查自相交（Self-Intersection）、邊界連續性（Hole）、細小表面（Thin Face）。 將不合格曲面隔離到一個新建的Geometrical Set中，並自動修復自相交的元素（如果能修復的話）。新建的Geometrical Set的名稱該選項只對自相交有效打開文檔“…\HealingAssistant\PanHandle.CATPart”Face Checker (2/2)Face Checker (2/2)決定檢查對象是曲面（Surface，默認）還是 表面（Face，選中），若為表面，則自動從 曲面內抽取有問題的表面，將其隔離、修復。自相交︰相鄰兩邊界部分重合，間距小 于給定公差（兩邊界不存在唯一的交點（如下圖）。如果同一邊界的兩段曲線間的距離 大于給定公差，那么表明該邊界是 斷開的（不連續）。細小表面︰其邊界匯聚為一條線 線寬小于給定公差。Surface Connection Checker (1/3)Surface Connection Checker (1/3)檢查曲面或曲面內部表面的連接特性（質量） 如果只選擇了一個曲面，那么檢查該曲面內部表面的連貫性；如果選擇了多個曲面，那么檢查曲面間的連貫性。 檢查結果包括︰縫隙（毫米）、切向連續性（度），、曲率連續性（百分比），超差的元素在螢幕上亮顯。當切向夾角接近180度時，將造成劣質拓撲架構（Bad Topology）。 將Tangency錯誤中的Site.33隔離（Transfer） 到“G1 gaps”打開文檔“…\HealingAssistant\PanHandle.CATPart”Surface Connection Checker (2/3)Surface Connection Checker (2/3)1、Search distance︰邊界間相鄰兩點的距離小于給定值時視為一條邊界， 即這些邊界被合併，值越大需要合併的邊越多。 2、Internal deges︰用法同于Face Checker 3、Connex domains︰Apply后檢測到的連貫域的個數 4、Connection distance︰小于該值的兩個元素被視為一個 5、Tangency error︰定義切向不連續的夾角範圍 6、結果── Duplicate︰兩個元素成幾何與位置的複製關係 Embedded︰一個元素完全包括于另一個（如右下圖），它們是來自同 一個曲面的兩個表面。取樣精度（影響運算速度）的設置，會是該檢查存 在遺漏。 Multiple Connection︰曲面在同一個邊界處存在與多個曲面的連接 Overlap︰一個元素遮蓋了另一個元素的一部分，只在表面的法矢夾角 大于135度時才需要做該項檢查，而且應在Distance檢查之后進行。該檢 查主要是為了避免劣質拓撲機構的產生。 Boundary︰邊界（包括內部邊界） Distance︰縫隙 Tangency︰切向不連續性Surface Connection Checker (3/3)Surface Connection Checker (3/3)7、Transfer︰隔離 Number of anomalies︰錯誤的數目 Name︰錯誤的名稱，Site指將兩個存在缺陷的表面分成一組 Value︰檢測到的數值 Domain︰幾個存在缺陷的表面組成的一個域新建Geometrical Set的默認命名︰ Duplicate faces Duplicate Embedded cases Embedded Multiple connection cases Multiple connection Overlap cases Overlap Boundaries Boundary G0 gaps Distance G1 gaps Tangency修整拓撲架構修整拓撲架構 修復無效曲面 修復劣質拓撲架構 檢查縫隙修復無效曲面修復無效曲面修復方法 用邊界裁減無效的曲面（Split） 刪除無效曲面，重新生成。一般情況︰裁減 SPLIT 打斷被休整元素與其他元素的關聯 求出該元素的全部邊界（full BOUNDARY）（無關聯datum） 必要時── 對邊界實施SMOOTH CURVE DISASSEMBLE邊界，檢查修整后再JOIN UNTRIM被休整元素 SPLIT重新生成曲面 FILL LOFT or BLEND （規則曲面） … Face Smooth （1/2）Face Smooth （1/2）修復無效曲面（僅適用于含有單一表面的曲面（Mono-face surface） 打開文檔“…\HealingAssistant\PanHandleForFaceSmooth.CATPart” 1、求出Surface.65的邊界Boundary.1 2、Disassemble邊界Boundary.1 發現該邊界由48段組成 3、刪除邊界Boundary.1 4、選擇Surface.65，再點擊圖標 5、OK，生成新的曲面Surface.65 smoothed，再用 檢查新曲面的邊界，由3段 組成。Face Smooth （2/2）Face Smooth （2/2）缺陷值在Min和Max之間的表面 （Face），得以改善。減少邊界的分段數除去邊界中小于給定值的曲線段AllInteractively/ SequentiallyNot smoothable修復劣質拓撲架構修復劣質拓撲架構用Connection checker找到將導致劣質拓撲架構的曲面（Tangency偏差接近180度，Overlap），並隔離。 仔細分析問題所在 有可能只是相鄰曲面間的法矢不一致 修復方法︰ 刪除多餘的曲面 剪裁（Trimming）曲面 修正曲面的法矢 檢查縫隙 (1/2)檢查縫隙 (1/2)顯示曲面的縫隙 求取曲面的邊界（Boundary） 若曲面是封閉的則會有明確的提示 設置 Tools/Options/Display/Visualization/Surface’s Boundaries檢查縫隙 (2/2)檢查縫隙 (2/2)存在4種縫隙 2: Duplicated 元素 1: Gap (包括 overlap) 大于Join 操作的合併公差4: 元素丟失3: 無效的元素 (Join操作不能識別)封閉曲面封閉曲面 彌合縫隙 拓撲封閉 Join 幾何封閉 Healing 彌合縫隙 (1/3)彌合縫隙 (1/3)修復的最終結果是得到封閉的曲面（水密，無縫 …） 曲面若能轉化為實體，就表明它是封閉的。 為此需要分析輸入曲面數據，彌合縫隙。 曲面閉合填充形成實體用曲面裁減或作為界限生成實體例如︰模具件例如︰沖壓件彌合縫隙 (2/3)彌合縫隙 (2/3)合縫之前應先修補元素丟失、複製、無效等缺陷。元素複製︰將多餘元素刪除，或者使用Near操作將其去除。元素丟失︰用填充（Fill）或其它生成曲面的方法補面無效元素︰刪除重建彌合縫隙 (3/3)彌合縫隙 (3/3) 用Surface Connection Checker檢測縫隙的大小 合縫方法︰ 拓撲封閉──增大Merging distance 進行 Join 或者 Local Join 操作 幾何縫隙依然存在，只是被忽略了。 拓撲及幾何封閉──刪除壞面重建；Healing 或者Local Healing 刪除壞面之前先將其它表面抽取出來選擇壞面Local JoinLocal Join彌合指定邊界處的縫隙，而周遭曲面保持不變。 實際上是放寬指定邊界處的連接公差 透過選擇 Boundary 而一次性地合縫 可以是拓撲封閉（Join）也可以是幾何封閉（Heal補面） Options── Automatic Merging︰當至少選擇了兩個邊時，系統計算其間的 距離，顯示于右側，點擊該按鈕，則自動將距離值作為Local Join或Local Healing的輸入條件，出現下Criteria域。 Join︰Local Join Join/Heal︰Local Join 及 Healing Automatic Join/Heal︰自動進行Local Join 和 Local HealingHealingHealing如果表面間距超出給定值，那么修改這些表面。 修改后表面間距在給定範圍之內 一般來說，Join用于間距小于Healing設定值而大于Join設定值的場合，而修改曲面Healing則用于間距大于Healing設定值的場合。Healing先變形曲面至可以拓撲封閉（間隙<0.1mm），然後做Join。 d < 0.001mm （系統公差）︰幾何封閉（同時拓撲封閉） 0.001mm < d < merging distance︰修改曲面至可以拓撲封閉 d > merging distance︰不做任何操作，曲面保持原狀。Local HealingLocal Healing改善相鄰曲面或表面之間的連接質量 不同于Healing，Local Healing不包含Join操作。Local Healing必須作用于共享的邊。 打開文檔“…\HealingAssistant\LocalHealing.CATPart”，做連貫性檢查，發現曲面存在兩處缺陷︰Distance 0.003mm Tangency 0.3deg。 用Local Healing修整兩個邊，消除缺陷。總結總結應掌握如下內容── 分析引入模型數據 修整無效數據 修整無效的拓撲架構 建立符合CATIA V5建模標準的拓撲架構 分析查找縫隙 彌合縫隙（幾何/拓撲封閉）