充电器插头Word下载.docx
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5．选择命令【Mirror】，镜像复制所有曲面。
6．最后进行误差以及曲面光顺性分析
5.2曲面构造
首先将点云分块提取出来，再根据其特点，用不同的方法构造曲面。
5.2.1提取点云
1.观察点云
充电器点云如图XX，首先将其多边形网格化显示，便于观察零件形状。
右击点云，选择
，将点云进行三角网格定点着色（Gouraud-Shaded）处理，设置各项参数如图XX，原始点云名称为1。
这里，相邻点距离NeighborhoodSize取为3，根据经验，该值一般选取采样点云两点之间的距离的3倍左右。
通过命令【Measure】/【Distance】/【BetweenPoints】，测量得到点云中两点之间的距离为1mm左右。
2．对称剖切点云
本点云已经调节为中心通过Y-Z轴，即X=0坐标平面的对称体。
选择命令【Modify】/【Extract】/【Slice】，参数设置如图XX，将点云从中对称地剖切出右半边点云。
重复步骤1，将右半边点云着色，选择命令【Modify】/【Direction】/【HarmonizePolygonNormals】，使得网格法向一致。
只须对此半边点云反求出曲面，然后利用镜像得到另一半即可。
选择菜单栏上图层管理命令
，观察点云形状。
如图XX。
注意，图层管理器【LayerManager】中的【Show】选项，可以控制各图层，以及各图层中点云、曲线、曲面等图形的显示状态，当图形太多时，常用其显示或隐藏某些图形，使得界面简单清楚，更容易操作。
3．提取侧面点云
将剖切出的点云旋转到一个适当的位置，利用点云上的反光勾勒出较好的平面点云，然后右击点云，选
，设置如图XX，鼠标点选【SelectScreenPoints】后，开始提取侧平面点云。
注意，这里勾选了【NearPointsOnly】，当同一点云具有前后两层以上的部分，勾选此项，只提取当前视图所框选出的前面部分点云。
勾选了【KeepOldData】，保留原点云，用鼠标点击围成的点云成为新产生的点云。
同样方法，得到另两块点云，如图XX。
5.2.2拟合曲面
1．侧面点云拟合面
观察发现，图XX中，点云1形状适合用曲面拟合，2和3可以用平面构建，下面分别得到各个面。
点云1：
选择命令【Construct】/【SurfacefromCloud】/【UniformSurface】，设置参数如图XX，拟合得到点云1的曲面。
按下快捷键【Shift+Q】,比较拟合曲面与点云误差，发现非常小，符合要求。
右击图中空白处，选择
，撤销比较结果。
若发现误差较大，可右击曲面，选择
，微调曲面控制点，使得曲面拟合更好一些。
点云2与3：
选择命令【Construct】/【SurfacefromCloud】/【FitPlane】，设置参数如图XX，将该点云2与3分别拟合为一平面。
2．顶面点云拟合面
右击点云，选
，设置如图XX，【NeighborhoodSize】采用默认值，点选【SelectScreenLines】，然后用鼠标在顶面点云中选取两点，提取直线点云，这里得到的两条直线点云以刚好到点云圆角处为宜。
选择命令【Construct】/【CurvefromCloud】/【UniformCurve】，将图中XX中点云1拟合成均匀曲线，选择设置参数如图XX，按下【Model】按钮，调节曲线段数【Span（s）】的值，曲线动态变化显示拟合点云的状况，当曲线与点云较好地拟合时终止。
该值越大，曲线拟合越精确，但该值太大，将使得曲线节点较多，影响曲线的光滑程度，也将使得曲线及其生成的曲面编辑修改更困难。
同样拟合点云2，如图XX。
选择命令【Construct】/【SweptSurface】/【Sweep】，如图XX，点击【Path1】，用鼠标在图中选择点云1拟合得到的曲线，点击【Generators1】，用鼠标在图中选择点云2拟合得到的曲线，按下【Apply】，得到顶面点云拟合曲面，如图XX。
选择命令【Modify】/【Extend】，如图XX，按下【Model】按钮，鼠标选择曲面一条边或几条边，或勾选【AllSides】，选择曲面的所有边，调节【Distance】按钮滑块，延伸曲面，如图XX，由于曲面的四条边均要做剪裁，延伸的距离不需要很精确，以便于和其他曲面配合为宜，如图XX。
同样地，将他曲面显示出来并加以延伸，使得曲面较所覆盖的点云略大，并能在两曲面之间顺利地切出倒角。
延伸前各曲面如图XX。
延伸后各曲面如图XX。
3．调节各曲面控制点
曲面构造完毕，为了使曲面拟合的精度更高，光顺性更好，有必要调节各曲面控制点。
以图XX中曲面4为例，按下快捷键【Shift+L】，选择曲面4和点云，隐藏其他图形，只显示选中者，如图XX。
也可在图层管理器【LayerManager】中的【Show】选项中控制图形的显示。
右击曲面4，选择
改变曲面的着色显示状况。
再次右击曲面4，选择
，弹出曲面编辑对话框，如图XX，选择【Norm】，调节曲面控制点的法向距离，当拟合情况比较好时，选中【Step】复选框，设定一个较小的值，微调曲面控制点。
调节曲面控制点时，要注意几点：
（1）不要仅仅只注意曲面与点云的拟合精度，还要照顾到曲面的光顺性。
因此，要时刻注意所调控制点在曲面U、V方向线上和其他控制点的相互位置关系，尽可能使其形状光滑。
（2）曲面边界形状要仔细调节，使其与点云圆角形状相符，这样曲面之间倒的圆角精度才高。
（3）若发现曲面控制点较少，难以与点云较好吻合，可右击该曲面，选择
，如图XX，增加曲面U或V方向上的段数【Step（s）】或阶次【Order】，使得曲面控制点增加。
一般曲面UV方向阶次【Order】上大多均采用4，平面为2。
曲面控制点多将增加曲面调接的难度，一般是先取较小的值，调节到比较吻合的时候，再增加。
（4）一般先延伸曲面后，再编辑调节曲面。
本例中，下面数据供参考：
曲面1的UV方向阶次【Order】均为4，UV方向段数【Step（s）】均为1。
曲面2和3为平面，UV方向阶次【Order】均为2，UV方向段数【Step（s）】均为1。
曲面4UV方向阶次【Order】均为4，长U方向段数【Step（s）】为15，宽V方向段数【Step（s）】为1。
5.2.3倒圆角
首先构造曲面1和2之间的圆角面。
选择命令【Construct】/【Fillet】/【Surface】，勾选【Trim】，选择【B-spline】，如图XX。
倒圆角面时，应显示出点云，根据拟合情况，决定倒角的大小，也可用【Measure】/【RadiusOfCurvature】/【Cloud】命令初步测量点云圆角半径。
其余类似几个面倒圆角如图XX。
前端两斜面倒角，可利用镜像对称得到曲面圆角。
选择命令【Modify】/【Orient】/【Mirror】，参数设置如图XX，以X平面为对称面，镜像复制端面平面，选择命令【Construct】/【Fillet】/【Surface】，将两平面倒圆角，如图XX。
倒圆角面设置需注意以下几点：
1.使得两曲面的法线均指向圆角中心方向，如图XX。
勾选【Trim】，倒圆角同时剪切掉两倒角面的边，否则只是多产生一个倒角面。
2.【BaseRadius】填写大致的圆角半径，按下【Model】按钮，调节
，改变圆角半径，使其与点云圆角匹配。
若不出现倒角图形，则说明【BaseRadius】所填值误差较大。
3.若需要变半径倒角，可拖动代表两端圆角的滑块条
，使得圆角曲面沿长度方向具有不同半径。
4.选择【B-spline】可获得长度方向单一的圆角曲面。
5.2.4三圆角曲面汇交
两曲面之间倒圆角比较简单，后面剩下三圆角曲面汇交处的曲面需要处理。
1.剪裁底面
获得的几块曲面均超过了点云底部，先把这部分剪裁掉。
用法线为Y轴方向的平面，与各曲面相交，求出曲面交线，再用区域剪裁，去掉不需要的部分。
选择命令【Construct】/【Intersection】/【WithPlanes】，如图XX，选择【SelectedAll】，选取所以曲面，这里只是为了方便，有的曲面并不参与相交。
鼠标点击选择【StartPoint】，打开工具条上的捕捉按钮
，选择捕捉点云
，鼠标选择点云的底部，显示出相交平面，如图XX，其余参数设置如图，按下【Apply】，求得7条曲面交线。
选择命令【Modify】/【Trim】/【TrimSurface】，或按下快捷键【Ctrl+T】，如图XX，选择【SelectedAll】，点选【RegionPoints】，然后用鼠标在图中点取各曲面需要保留部分，剪裁曲面。
2．三圆角曲面汇交
如图XX，F1、F2、F3三圆角曲面汇交为一个曲面，这是一个比较常见的问题，下面详细说明构建过程。
（1）把图形旋转到一个恰当的位置，使得圆角面F1的两条边可以在当前视图中投影到F2、F3圆角面，并且将其分割成两部分。
选择命令【Construct】/【CurveonSurface】/【ProjectCurvetoSurface】，如图XX，按住【Crlt】键，点选【Surface（s）】，在图中选择F2、F3圆角面，点选【Curve（s）】，在图中选择F1圆角面的两条边。
投影方向【Project】选择沿视图方向【ViewVector】，得到两条投影曲线，如图XX。
选择命令【Modify】/【Trim】/【TrimSurface】，剪裁F2，F3曲面，得到B、D两条曲线，如图XX，然后选择【Construct】/【Blend】/【Curve】，将F2，F3曲面两条边线桥接起来，得到A、C两条曲线。
选择命令【Construct】/【CurveonSurface】/【ProjectCurvetoSurface】，将曲线A沿法向【NormaltoSurface】投影到圆角面F1，曲线C投影到曲面4。
选择命令【Modify】/【Trim】/【TrimSurface】，剪裁掉曲线A上面部分曲面，以及曲线C外面部分曲面。
选择命令【Construct】/【Surface】/【SurfacebyBoundary】，分别选择图中四条曲线，这里，选择对话框中的【Tan】，使得该曲线相邻的两曲面相切连续。
最终得到的曲面如图XX。
同理构造另一个三圆角曲面汇交曲面。
如果构造曲面不能完成，出现图XX所示错误提示，则需要检查四条边是否连接在一起。
如图，发现D这条边由两部分组成，接近下面A边处，有一条很短的线，使得D、A两边存在缺口，如图XX。
因此，需要将其合并为一条。
选择【Construct】/【CurvefromSurface】/【3DCurvefromSurface】，提取D边1、2两条曲线，如图XX。
选择【Modify】/【Continuity】/【Match2Curves】，将提取得到的两条3D曲线融合为一条，参数设置如图XX，注意鼠标选取线段时，要靠近两线交点处选取，得到正确的线段端点。
做完则这些工作后，再用【Construct】/【Surface】/【SurfacebyBoundary】四边围成一个曲面。
注意，若所选择四条曲线不能构造曲面，如图XX，此时，可按住鼠标左键在曲线上停留片刻，将出现一个下拉列表，另外选择正确的曲线。
3．对称面上倒角
选择命令【Construct】/【Intersection】/【WithPlanes】，如图XX，用X=0的平面与各曲面相交，选择所有曲面【SelectedAll】，得到各交线，按下快捷键【Ctrl+T】，将所有用X=0平面右边的曲面剪掉或删除。
下面构建图XX中圈出部分对称面上倒角。
如图XX，选择【Construct】/【Blend】/【Curve】，均设置为曲率连续【Curvature】，将曲线X1和X2桥接起来，得到Blend曲线B1，曲线X3和X4桥接起来，得到Blend曲线B2。
选择命令【Construct】/【CurveonSurface】/【ProjectCurvetoSurface】，将曲线B2投影到曲面S，方向【Project】选择沿曲面法向【NormaltoSurface】。
按下快捷键【Ctrl+T】，修剪曲面，如图XX。
选择命令【Construct】/【Surface】/【SurfacebyBoundary】，选择四条边，得到对称面上倒角，如图XX。
5.2.5．剪切圆孔
点云上还有个圆孔，由于此处点云质量不足以用拟合的方法获得精确的圆，这里采用取点画圆。
同时显示曲面和点云，选择命令【Create】/【CurvePrimitive】/【Circlew/Centerand2Points】。
打开工具条上的
，捕捉曲面上的点，注意，【Center】的X坐标为零。
选择命令【Construct】/【CurveonSurface】/【ProjectCurvetoSurface】，将圆沿法向【NormaltoSurface】投影到曲面上，然后按下快捷键【Ctrl+T】，在曲面修剪出圆孔，如图XX。
5.2.6．镜像获得对称曲面
选择命令【Modify】/【Continuity】/【MakeEdgeCurvatureSymmetric】，选择对称面上的边，如图XX。
选择命令【Modify】/【Orient】/【Mirror】，如图XX，选择【SelectedAll】，镜像对象为所有曲面，最终结果如图XX。
5.3误差与光顺性分析
同时显示全部曲面和点云，选择【Measure】/【Surfaceto】/【CloudDifference】，或按下快捷键【Shift+Q】，如图XX，选择【SelectedAll】，比较所有曲面和点云。
彩色云图和数据显示，最大误差发生在对称面的倒圆角处。
可以用Excel表格输出曲面各点与点云的误差详细报告，如图XX。
如果去掉对称的一边，比较误差，发现误差范围变小了，如图XX，说明进一步仔细调节点云对称性，可以减低整体误差。
另一个原因，也可能是塑料原件本身存在的误差，造成点云不完全对称。
选择命令【Evaluate】/【SurfaceFlow】/【ReflectionLines】，或按下快捷键【Ctrl+E】，选择【SelectedAll】，观察主要曲面反射线状态下的光顺性，旋转图形动态观察，可见反射线均匀光滑，曲面光顺性良好，如图XX。
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