1、ProE逆向造型實例教程by 無維網IceFai（黃光輝）本例仍沿用前面處理好的模型來接著做外形，處理好的模型如圖15-102所示。圖這個模型的建模方法有很多，這里使用純逆向的方法。首先根據形狀添加適當的復制基準面，然后進入重新造型模式創建架構線：基準平面的截面線、邊界線和在模型上的線，最后創建的結果如圖15-103所示，基本把主要的外形劃分成了四邊面網格。圖然后用“自動曲面”工具來創建紅框部分曲面，注意只使用特征線而不生成曲面布局，如圖15-104所示。圖接著同樣用“自動曲面”功能來創建兩個耳朵部分，注意特征線的劃分，每個耳朵正好劃分成三個四邊面，如圖15-105所示。圖現在就創建了大部分的

2、面，但是留下了兩個耳朵中間的過渡部分，如圖15-106所示。這是因為這部分的點質量不好，不利于重新造型模式做面，所以最好是先處理好耳朵面之后再來做這部分的過渡面，免得增加編輯的負擔。圖現在的面粗看是沒什么問題的，如圖15-107所示。圖但實際上這些面都有點小問題，主要是局部的凹陷，皺褶。這時就要借助分析工具來發現問題，如圖15-108所示，然后用編輯功能來處理掉這些問題。圖對于單個面的處理流程如下。釋放添加分析(曲率、網格)曲面方向編輯(完善網格)垂直曲面方向編輯(完善曲率)當單個面處理完畢后，就要先為兩個曲面設置對齊和約束條件。最后就是模型在邊界部分適當延長一段距離，如圖15-109所示，這

3、樣后續就可以用平面來剪切來得到真正的平面。限于篇幅，本章就不做完整的模型了，讀者可以自行嘗試。圖對大多CAD軟件來說，逆向造型和正向造型并沒有本質的區別，唯一不同的是數據來源不同。所以對于一些特定類型的造型，可以考慮用正向造型的方法來實現。如圖15-110所示的點云(已轉成stl)，是一款手機的上殼，相對來說形狀是比較規則的，并且主要的幾個面構成也是比較直觀的，所以適合用正向造型的方法來進行。圖 在開始造型之前，應該進行仔細的分析，想象出各個面的主要構成方法以及過渡的可能方式，這樣我們才能做到有的放矢。如圖15-111所示分析，首先整體形狀是由一個圍側面(1)和頂面7以及一個類圓角面2構成，對

4、于側面1，在造型之前可以猜測它是掃出的或是混合的；對于頂面7，一般傾向于掃出面；對于類圓角面2，一般用圓角搞定沒問題(注意必要的時候切換成conic類型的圓角以更擬合實際情況)。圖然后看局部和過渡，3面初步猜測應該是頂面偏移一定的距離生成，至于是否正確有待后面的驗證。5面仔細觀查會發現和頂面并非一個面，所以需要另一個掃出面來擬合。6面比較難點，是個典型的過渡，從頂部的級差過渡到側面的消失，在目前來看可能的做法是做消失面，或者倒圓角(這里的判斷需要建立在想象和經驗上)，后面會看到這個看似復雜的過渡居然真的就可以用倒圓角搞定。4面沒什么難度，兩個軌跡的可變掃描就可完成。下面就開始進行制作，具體操作

5、如下。(1) 不管形狀如何，分型輪廓線應該是工作的第一步。所以先做分型面，對于這個實體來說，分型面比較簡單，就是一個圓弧拉伸面，如圖15-112所示。圖(2) 用投影到分型面的方法來創建分型輪廓線，注意在草繪的時候利用已有的點云作參考，目測即可，如圖15-113所示。(3) 創建脊線。注意這時候應該刻意把類圓角面部分去掉，也就是草繪成尖角，這樣可以最后再作類圓角面以簡化構建工作。并且草繪最好由盡量少的簡單元素構成，比如，圓弧和樣條線通常是比較好的選擇。注意兩個側面最好是類似的構成，在這里都是用一個圓弧構成，如圖15-114所示。圖圖(4) 對于另一個方向的脊線，因為沒有明顯的對稱性，創建的位置

6、就有點考究了，通常建議在一些特殊的位置創建，比如最高點(這點的向量必然符合正交性的)。如圖15-115所示，我們作一個通過脊線最高點的基準面，然后用這個基準面到重新造型模式下和點云相交出一條線作參考。圖借助于上一步的參考線，可以方便地創建出另一條脊線，同樣的這條脊線也盡量用少而簡單的元素構成并且去掉類圓角部分，側面也用一條圓弧構成，如圖15-116所示。目的自然也是為了圍側面創建的規則性。圖這樣，就已經創建出了3條主干輪廓了，如圖15-117所示。圖創建的原則是簡單先行，在這些面中，顯然頂面是最簡單的，用可變掃描進行創建。這個掃描面就是用主脊線作軌跡，R260的圓弧作截面進行掃描，這樣就可以和

7、上步創建的頂截面相吻合，如圖15-118所示。圖(5) 創建圍側面，為了觀察方便，先把頂面隱藏，后面的步驟也是這樣，就不作特別說明了。因為側面的變化比較大，所以要適當地在中間部分添加一些控制截面。如圖15-119所示的兩個截面就是新添加的，詳細的添加方法與零件模式下的相同，同樣用重新造型模式下的交線作參考，側面用單一圓弧構成。可以看到側面圓弧的變化比較大并且沒有簡單的規律，不能用可變掃描的方法而改用混合，作出如圖15-120所示的連線。圖圖(6) 下面進行面的制作，如圖15-121所示。圖對于底部的側面，就可以用重新造型下的命令，用一條軌跡和一個截面來掃描，如圖15-122所示。圖(7) 進行

8、延伸、合并，大體外形就出來了，如圖15-123所示。圖(8) 通過偏移做級差面，如圖15-124所示。圖(9) 下面做的圓角是普通的圓角，需要注意的地方是控制大小，如圖15-125所示。圖倒圓角的效果如圖15-126所示。圖完成這一步，實際上模型的主要難題都解決了，結果如圖15-127所示。剩下的工作就類似于體力勞動了，這里不再累述，讀者可以研究范例零件(仔細研究別人的零件也是一種不錯的學習方法)。圖基本外形完成后，應該進行偏差分析，這一步可以借助第三方軟件或在Pro/ENGINEER中用截面線來進行。對于偏差太大的地方通過調整構造線來進行，必要時候添加額外的輔助線。但是切記，簡單就是好的，一

9、般的產品曲面都是比較規則和簡單的。例子請參考training_filesrppart目錄下文件。本節講解在Wildfire 4.0中根據點云進行逆向卡通造型的例子，對于幫助用戶理解點云數據在Wildfire 4.0中的應用和處理方法都很有幫助，同時也可以讓用戶理解在Pro/ENGINEER逆向造型中小平面特征和重新造型所扮演的角色；對于讀者理解卡通造型的一些處理策略也很有幫助，范例的點云與模型如圖15-128、圖15-129所示。圖圖在進行點云造型之前，需要對點云進行一定的整理和修復工作，這其中包括點云的去雜、光滑、取樣和補孔等，如圖15-130所示。這些工作都可以在小平面特征中完成，對于絕大

10、部分的情況下，Pro/ENGINEER已經足以勝任這個工作不必借助別的逆向軟件。然后需要為我們的點云確定一個合適的坐標系統，或者說是三個正交平面，這個動作的根本目的是確定出模方向。造型的目的最終是為了制造，所以要在造型的時候就確定好出模方向并做好分模面，尤其是對于卡通造型，這點尤為重要，因為出模方向是進行形狀調整的一個最主要依據。圖而對于抄數的點云，由于各種原因，點云在默認坐標下未必就是符合出模要求的，所以需要我們進行必要的調整來得到合適的正交平面。這個工作往往需要考慮到出模的方便、實際的形狀和產品的裝配要求。對于我們這個例子，因為有裝配要求，就限定了裝配平面，同時我們也可以利用這個裝配平面來

11、確定其他兩個正交平面，如圖15-131、圖15-132所示。圖圖 確定好合適的正交平面后，后續工作都應該以新的基準平面作為參考來進行；首先需要分析當前點云的拔模情況，根據拔模情況來創建我們的分模面，要記住，造型之前應當先確定分模面！在Pro/ENGINEER中，可以直接對點云進行拔模分析并可以保存結果，這給創建合適的分模面提供了很大的方便基于簡單的原則，可以用一個拉伸面來逼近分形面，考慮到兩側的點云不能公用一個拉伸面，可以采用兩個拉伸面中間加過渡的方式來進行。另一側的拉伸面然后邊界面作兩個分型面的過渡，這樣完整的分型面就創建完成了。 使用在分型面上投影曲線的方法創建點云的分型線，同時也為后續的

12、截面創建提供了一個重要的依據。使用拉伸面結合造型的方法創建兩條頂部和底部的最大線，如圖15-133圖15-140所示。圖圖圖圖圖圖圖圖根據腳底的特殊形狀，我們在Pro/ENGINEER中使用可變掃描的方法來創建底部的曲面，當然使用分型線作軌跡并注意到截面的出模要求。然后剪切一個合適的形狀為下一步的工作做好準備，如圖15-141、圖15-142所示。圖圖 為了更好地逼近點云和得到更準確的外型，需要添加一些中間截面，這個時候在Pro/ENGINEER中需要重新造型的幫助。在重新造型模式中使用平面點云相交的方法可以創建出一系列的參考曲線。然后根據這些參考曲線以及分型線和平面的交點，可以很容易地創建出

13、符合出模要求的截面線。對于這個形狀，縱向的骨架線對于形狀的影響要遠大于橫向的截面，所以根據需要我們添加了兩條額外的輔助控制縱向線。然后在Pro/ENGINEER中使用邊界面來創建我們的曲面。或許會有人對這樣方式產生的曲面的質量有所懷疑，但是，對于這種卡通小零件的造型，這樣的質量足夠了，造型需要根據不同的場合來決定所采用的方法，如圖15-143圖15-146所示。圖圖圖圖這樣就完成了主要的造型部分，剩下的就是一些結構的細化，這里就不講了，結果可以進行出模分析，就可以發現模型出模沒有任何問題，創建的分型面可以直接用于以后的模具設計中，如圖15-147和15-148所示。圖圖例子請參考trainin

14、g_filesrppartsquirrel目錄下的文件。本節詳細講解了在Pro/ENGINEER Wildfire4.0中具體創建一個卡通松鼠尾巴的過程，通過實例的分析和構建讓使用者進一步領略可變掃描(vss)的造型魅力；同時也讓使用者對在Pro/ENGINEER中創建一些特殊的過渡曲線或邊界約束條件時的一些細節處理有更深的體會。造型要求：根據提供的igs線框和參考圖片構建最終的3D模型，如圖15-149所示。圖造型前，形狀的分析是必需的，對于本例而言，形狀的構成并不復雜，兩個主體部分加一個過渡，相信絕大多數人都不難拆出。對于本例，難點在于形狀的細節處理，在下面的步驟中，讀者應該把更多注意力花

15、在一些細節的處理上，如圖15-150圖15-152所示。首先分析頭部的構成，相信大多數人都能看出可能是一個斜放的類橢球面，對于這類型的曲面，在Pro/ENGINEER中使用圓軌跡輔助掃出是常用手段，而在進行這個步驟之前，需要創建一個合適的輪廓截面，為此需要一個草繪來輔助確定，然后采用新的合適的參考方向來創建輪廓截面，如圖15-153圖15-154所示。圖圖圖圖圖對于類橢球的輪廓截面，我們可以考慮直接使用一個橢圓來逼近，對于本例來說，可以達到90%的匹配度，但考慮到本例為卡通造型，太規則的形狀或許反而不夠生動，再加上出于忠于樣品的考慮，此處用了一個封閉的樣條線來進行擬合。然后創建用來進行可變掃描

16、的原始圓軌跡，需要注意的是為了避免掃出來的橢球面多產生兩小塊曲面，可以控制圓的兩個分點在圓心和輪廓樣條線的斷點連線上，如圖15-155圖15-156所示。切除多余部分空出過渡終止線(圖15-157)，然后創建尾巴根部的輪廓軌跡和中間最高點投影軌跡(圖15-158)。圖圖圖圖利用造型(Style)的cos曲線，可以創建出根部的最高點軌跡(圖15-159)，該有的控制輪廓都創建好了，還剩下最關鍵的一個就是可變掃描的原始軌跡，對于本例，四分一的圓弧是不錯的選擇，如圖15-160所示。圖圖 萬事俱備，那就可變掃描，顯然conic線是可變掃描截面的不二選擇，而離心率的大小可以根據提供的輸入截面線來參考確定，剩下的就是一個四邊的過渡面了(圖15-161圖15-162)，但是不是就可以直接創建呢？答案是否定的。這是因為兩條輪廓截面，其中一條的變化曲率比較大，換句話說，是對過渡形狀和質量影響比較大的部分，對于造型來說，顯然它的影響范圍是盡可能的小，因此需要把過渡的兩部分開做，先做曲率小的一半(較順滑)，再作曲率大的部分。這樣就可以避免曲率大的部分影響另一部分的質量。出于這樣的考慮，需要在中間線上創建一個帶特征來作為兩部分的公共參考(圖15-163)。圖圖帶特征創建好之后，我們剩下的就是兩個標準的四邊邊界混合面了，注意設置邊界條件(圖15-164)。圖圖最終的結果