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第 25 卷 第 4 期 河 南 科 技 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vol. 25 No. 4 2004 年 　　8 月 Journal of Henan University of Science and Technology (Natural Science) Aug. 　2004 　　 ( ) 文章编号 :1672 - 6871 2004 04 - 0058 - 04 CATIA 在逆向工程技术中的应用 1 1 1 2 3 胡爱军 ,谢金法 ,苑绍志 ,高学浴 ,宋红光 ( 1 . 河南科技大学 车辆与动力工程学院 ,河南 洛阳 471003 ; 2. 洛阳宇通汽车有限公司 ,河南 洛阳 471009 ; 3. 郑州市政工 程管理处 ,河南 郑州 450003) 摘要 :简要介绍逆向工程技术的基本特点和工作步骤 , 以及 CATIA 曲面造型技术的主要功能,结合车门实例 探讨了 CATIA 曲面造型的方法在逆向工程中的应用一般思路。研究表明,CATIA 应用于产品设计中能显著提 高产品的研发效率。 关键词 :计算机辅助设计 ;应用程序 ; 曲面;造型 中图分类号: TH12 文献标识码 :A 0 　前言 ( ) 逆向工程 Reverse Engineering , RE 也称反求工程 ,它是相对传统的设计而言。传统的产品实现通 常是从概念设计到图样 ,再制造出产品 ,称之为正向工程 ,而产品的逆向工程是从一个存在的零件或原 型入手 ,首先对其进行数字化处理 ,然后构造 CAD 模型 ,经检查满意后 ,最后制造产品。目前大多数有 关逆向工程技术的研究和应用都集中在几何形状即重建产品实物的 CAD 模型和最终产品的制造 ,称为 实物逆向工程[1 ,2 ] 。逆向工程技术能快速建立新产品的数据化模型 ,大大缩短新产品研发周期 ,提高企 业生产效率。CATIA (Computergraphics Aided Threedimensional Interative Application) 是法国 Dassault 公司 开发的大型应用软件 ,该软件在曲面设计、实体造型等方面具有独特的优势 ,它广泛应用于航空航天工 业、汽车制造业等大量涉及到复杂外形设计的工作领域内。目前 ,我国的制造业存在着产品自主开发能 力低 ;产品设计手段落后 ;产品开发周期长等不足之处。本文正是基于此现状研究 CATIA 在逆向工程 中的应用。 1 　逆向工程工作流程 逆向工程的工作过程可用图 1 来表示。 逆向工程有两个主要研究内容 :样件表面数字化 , 即样件表面数据采集; 曲面重构。 1. 1 　数字化方法与技术 实物零件的表面数字化就是通过特定的测量设备和测量方法获取零件表面离散点的几何坐标数 据。一般来说 ,三维表面数据采集方法可分为接触式和非接触式数据采集两大类。 接触式包括基于力 - 变形原理的触发式和连续扫描式数据采集[3 ] ;非接触式主要有激光三角测量 法、激光测距法、光干涉法、结构光学法、图像分析法等[3 ] 。随着工业 CT 技术的发展 ,断层扫描技术也 在逆向工程中取得了应用。在接触式和非接触式测量中 ,三坐标测量机是广泛应用的测量设备。 1. 2 　数据处理 逆向工程的目标是根据离散的数据点集构造出分段、光滑的 CAD 模型 , 因此模型重建技术即成为 逆向工程的关键技术。产品外形数据是通过坐标测量机获取的 ,一般不能直接用来生成曲面 ,要经过以 基金项目 :河南省高等学校先进制造技术重点学科开放实验室基金资助项目 ( )