5 曲面重构

    进行面的拟合时，CopyCAD 所提供的工具较少，且面的质量不高. 在很多时候，它做成的面，常需要在PowerMILL、PowerSHAPE 软件中修改. Pro /E、UG 做的面质量较高，但是软件使用难度大. 综合考虑，我们选用CAXA 重构曲面。

    在CAXA 中打开上述由CopyCAD 导出的曲线文件（. igs 文件），利用其边界面、网格面、放样面、导动面等曲面工具进行分片曲面造型，最后进行曲面过渡、拼接、缝合等操作，形成理想曲面.

    CopyCAD 导入的每条特征线，CAXA 都认为是独立曲线，且线上的每一点都可以用最近点进行捕捉. 更为重要的是，CAXA 曲面造型不需要草图，因此导入的每条特征线一般都可直接用来重构曲面.若某些特征线不符合曲面造型条件时（ 如边界面要求曲线首尾相连等），则可方便地对它们进行如曲线裁剪、过渡、打断、组合、延伸、删除等编辑处理.

    当然，也可以通过捕点方式，利用曲线工具，如直线、圆弧、圆、样条线等重绘曲线. 由于曲线是由CopyCAD 导入的或通过捕捉导入的特征线上的点绘制的，因此只要在CopyCAD 中控制好特征线误差，就可简便地得到误差很小的曲面（图5）。 
 

图5 CAXA中的曲线造型图
   

    造型中遇到最沮丧的事莫过于费了好大力气造出的曲面根本不光顺. 笔者的心得是：某些导入的曲线由于本身的原因，或在导入过程中数据丢失造成不光顺，这时可用样条曲线工具，利用端点、最近点在原曲线上捕点重新绘制. 这也是我为什么强调在CopyCAD 中要取得足够特征线的原因（少了不好补，多了可删除）. 捕点的数量及位置需通过经验判定，前提是保证光顺及误差小. 若要检验曲面的光顺程度，可将曲面存成*. igs 文件，再在Pro / E 中进行着色曲率分析（图6）。 
 

图6 Pro/E中的曲面着色曲率分析图

    6 数控加工

    CAXA 能直接对曲面进行虚拟数控加工. 先单击主菜单“应用”中子菜单“轨迹生成”，选择合适的加工方式、加工参数、刀具、切削用量、进退刀方式，生成加工轨迹（图7）；再单击子菜单“ 轨迹编辑”，进行刀位裁剪、反向、插入、删除等处理及轨迹的打断、连接、参数修改等编辑. 最后单击子菜单“ 轨迹仿真”，进行仿真加工（图8），观察满意后再单击子菜单“后置处理”，生成、校核G 代码及生成工序单，经手工修改、调试、检验送至电火花线切割机或加工中心加工。 
 

图7 CAXA中生成的虚拟加工轨迹

图8 CAXA中虚拟加工出来的曲面

    7 结束语

    用CAXA 作逆向工程曲面重构时，总体觉得比较简便、好用. 除与Pro / E 一样具有曲面造型功能强大的特点外，还具有以下明显优势.

    首先，CopyCAD 软件导出的特征曲线，Pro / E 认为是一个整体，不能直接对其中线条进行独立的编辑. 而且只认可曲线的起点或终点，其余点则一概不识，给绘制自由曲线、创建自由曲面带来不便.CAXA 认为导入的每条曲线是一个独立的对象，可直接进行各种编辑，而且认可曲线上的所有点.

    其二，Pro / E 除绘制自由曲线、创建自由曲面不需创建草图，其余的曲面造型都得按部就班，先作草图平面、参考基准，再创建草图，最后才能生成曲面，过程烦琐，对空间概念要求很高. CAXA 作面，无须草图，特别是可直接利用导入的特征曲线重构曲面，并进行模拟数控加工.

    美中不足的是，在CAXA 中，渲染的曲面颜色单调、干涩，缺乏对曲面光顺、误差等分析模块. 另外，其自动生成的NC 程序需手工大量修改、调试后方能使用.