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第一篇 基础教程篇3

第1章 CAD技术发展史3

1.1 CAD技术的发展阶段3

1.2 选择CAD软件的注意事项6

1.3 CATIA软件简介及与其他同类软件的比较7

1.3.1 CATIA软件简介7

1.3.2 CATIA软件与其他同类软件的比较8

1.4 CAD模型的数学机理简介9

1.4.1 曲线连续性9

1.4.2 曲线的阶次10

1.4.3 曲面的几何组成10

1.4.4 曲面模型的评价指标11

1.4.5 逆向工程中曲面设计的要点12

1.5 逆向工程技术发展方向13

1.6 小结14

思考练习题14

第2章 常规曲面设计15

2.1 创成式曲面设计单元15

2.2 创建线框17

2.2.1 创建点17

2.2.2 创建空间直线25

2.2.3 创建空间圆弧曲线30

2.2.4 创建空间样条曲线38

2.2.5 创建螺旋线39

2.2.6 创建曲线圆角及曲线桥接47

2.2.7 投影变换52

2.2.8 创建相交曲线52

2.2.9 创建平行曲线56

2.3 曲面架构57

2.3.1 拉伸57

2.3.2 旋转58

2.3.3 圆球59

2.3.4 偏移59

2.3.5 轮廓扫掠61

2.3.6 创建填充曲面70

2.3.7 创建放样曲面70

2.3.8 创建桥接曲面73

2.4 曲面和曲线的编辑76

2.4.1 合并76

2.4.2 缝补77

2.4.3 分解78

2.4.4 曲线光顺79

2.4.5 裁剪80

2.4.6 恢复裁剪82

2.4.7 提取元素83

2.4.8 曲面圆角85

2.4.9 几何变形91

2.4.10 外插延伸97

2.5 建立曲面基础特征100

2.5.1 用曲面分割实体100

2.5.2 增厚曲面生成实体100

2.5.3 闭合曲面为实体102

2.5.4 缝合曲面到实体102

2.6 常规曲面设计的管理103

2.6.1 编辑修改线架和曲面103

2.6.2 使用辅助工具105

2.7 小结107

思考练习题108

第3章 自由曲面设计109

3.1 CATIA的自由造型单元简介109

3.2 创建曲线111

3.2.1 创建空间曲线111

3.2.2 在曲面上创建曲线113

3.2.3 曲线投影115

3.2.4 曲线桥接115

3.2.5 圆角造型116

3.2.6 曲线匹配117

3.3 创建曲面119

3.3.1 缀面创建119

3.3.2 拉伸曲面122

3.3.3 偏移曲面122

3.3.4 外插造型124

3.3.5 桥接曲面124

3.3.6 圆角曲面127

3.3.7 填充曲面129

3.3.8 有关联的填充曲面130

3.3.9 网状曲面132

3.3.10 扫掠曲面133

3.4 曲面和曲面的编辑操作135

3.4.1 对称135

3.4.2 控制点调整136

3.4.3 曲面匹配144

3.4.4 外形拟合148

3.4.5 外形延伸149

3.4.6 曲面分割150

3.4.7 恢复剪切151

3.4.8 连接151

3.4.9 分段152

3.4.10 分解154

3.4.11 转换155

3.4.12 参数复制156

3.5 外形分析158

3.5.1 曲线连续性分析158

3.5.2 曲线曲率梳分析160

3.5.3 截面曲率分析163

3.5.4 反射分析165

3.5.5 拐点曲线分析167

3.5.6 高亮分析167

3.5.7 环境映射169

3.5.8 斑马线分析169

3.5.9 A级曲面高亮分析171

3.6 小结172

思考练习题172

第4章 数字化曲面设计174

4.1 数字化曲面编辑器简介174

4.2 点云数据加载和输出176

4.3 编辑点云179

4.4 点云网格化184

4.5 绘制交线194

4.6 矫正点云199

4.7 点云分析204

4.8 小结206

思考练习题206

第二篇 应用实例篇209

第5章 曲面造型设计实例209

5.1 菜碟设计209

5.1.1 菜碟设计综述209

5.1.2 菜碟模型的创建过程210

5.2 太极鱼设计216

5.2.1 太极鱼设计综述217

5.2.2 太极鱼的创建过程217

5.3 显示器外壳造型设计226

5.3.1 显示器外壳造型设计综述226

5.3.2 显示器外壳的创建过程226

5.4 手镯的造型设计241

5.4.1 手镯设计综述241

5.4.2 手镯模型的创建过程241

5.5 花篮的设计248

5.5.1 花篮设计综述248

5.5.2 花篮的设计过程248

5.6 沐浴露瓶的造型设计276

5.6.1 沐浴露瓶设计综述276

5.6.2 沐浴露瓶模型的创建过程276

5.7 淋浴喷头的造型设计294

5.7.1 淋浴喷头设计综述294

5.7.2 淋浴喷头模型的创建过程294

5.8 世界杯足球的造型设计318

5.8.1 足球设计的综述318

5.8.2 足球模型的创建过程319

5.9 玫瑰花设计338

5.9.1 玫瑰花设计综述338

5.9.2 玫瑰花模型的创建过程339

5.10 卡通玩具的造型设计352

5.10.1 卡通玩具设计综述352

5.10.2 卡通模型创建过程353

5.11 小结382

思考练习题382

第6章 拖拉机覆盖件的逆向设计383

6.1 拖拉机的覆盖件逆向设计综述383

6.1.1 拖拉机覆盖件的逆向设计背景383

6.1.2 拖拉机覆盖件的逆向开发流程384

6.2 拖拉机的前机罩逆向设计386

6.2.1 输入前机罩的曲面点云386

6.2.2 编辑点云387

6.2.3 曲线、曲面的创建392

6.2.4 曲面的质量分析406

6.3 拖拉机轮罩的逆向设计409

6.3.1 输入拖拉机轮罩的曲面点云409

6.3.2 编辑点云411

6.3.3 曲面重构413

6.3.4 拖拉机轮罩曲面质量分析448

6.3.5 拖拉机轮罩实体化449

6.4 小结450

思考练习题452

第7章 柴油机排气道的逆向设计453

7.1 柴油机排气道的逆向设计概述453

7.1.1 工程背景453

7.1.2 柴油机排气道曲面的分块454

7.1.3 柴油机排气道逆向设计的技术要求454

7.2 柴油机排气道的逆向设计的具体步骤454

7.2.1 输入及编辑排气道曲面点云454

7.2.2 排气道的曲面重构457

7.3 小结500

思考练习题501

参考文献502

思考练习题答案503