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1HealingAssistant修復助手（講義）CATIAV5R13培養訓練材料2課程介紹目的了解HealingAssistant（HA1）的適用場合，掌握使用方法。對象設計人員，特別是模具設計人員。前提3D線框及曲面0.5天3HA模塊介紹數據修整的需求Join操作的出錯訊息Join操作的合併距離（MergingDistance）4修整=生成符合V5建模規範的封閉曲面模型引發的一些問題︰數據質量難以控制與V5的建模標準不統一數據經過轉換后質量下降用戶的違法操作(丟失，重疊，交叉…)為什麼要做數據的修整？外來數據︰IGES，STEP，CATIAV4，…封閉曲面模型模具設計數控加工快速成型補充設計類比驗証封閉在這裡指的是︰1、曲面沒有邊界；2、曲面具有完整的邊界，且這些邊界之間不相交、不重疊；3、曲面不存在內邊（InternalEdges）。5步驟1︰用參量“mergingdistance”逐一比對曲面兩兩之間的鄰接狀況問題︰曲面之間的交線存在斷開、交叉、重疊等缺陷。Join操作的一些錯誤訊息(1/3)Join操作要經歷兩個步驟︰d12•d0.001mm(系統精度):邊界共享，幾何封閉•0.001mmdmergingdistance:邊界視為共享，拓撲封閉（非幾何封閉）•dmergingdistance:縫隙超差，不能封閉步驟2︰使幾何或拓撲封閉的曲面的法矢方向一致問題︰有時無法做到一致圖示曲面2經Join操作后其法矢與原來相反（原始曲面的法矢並未改變）126問題1:曲面含有自相交的邊（self-intersectingedges）最常見的情況是曲面內有窄小區域（thinarea）取決于Mergingdistance的設定，窄小區域指的是曲面的邊在那裡重合，無法找到唯一的頂點。減小Mergingdistance的值可以消除一些窄小區域。其它的情況還有──Join操作的一些錯誤訊息(2/3)邊界不正確，含有內邊。邊界線本身斷開、重疊、交叉。拓撲架構不合理（例如一個曲面位于另一個封閉曲面之上）7問題2︰劣質的拓撲架構最常見的情況是細小的重疊（或交迭）︰其它的情況︰（如圖）Join操作的一些錯誤訊息(3/3)邊界共享(dmergingdistance)左圖曲面2的法矢與曲面1的一致，但交迭那部分的法矢卻是不確定的。增大Mergingdistance的值可以忽略這些重疊的地方。d12??不能定義該曲面的唯一的法矢123??例如在有相鄰的另一曲面時，系統將無法分發統一的法矢。8如何選擇MergingDistance(1/2)必須綜合考慮連接的精度︰精度過高將遺留很多縫隙，要花很多時間來修補。而且精度過高時根本無法完成Join操作(Badtopology)而精度過低時，雖然可以完成Join操作,但一些縫隙依然存在，會影響后續的操作。例如用于數控加工的零件是不應存在縫隙的，如圖︰Join操作將去除所有小于Mergingdistance的共享邊界，這在Mergingdistance太大時會引發其它問題（Join的結果將產生自相交（Self-intersecting）的邊）。mergingdist.=0.001mmmergingdist.=0.01mmmergingdist.=0.1mm9要點︰先選取較低的Mergingdistance值只在產生劣質拓撲架構時才增加Mergingdistance的值獲得了拓撲封閉的曲面后，應增大Mergingdistance的值以消除縫隙；做一個新的Join，不要修改剛剛生成的Join，以免產生自相交。利用HealingAssistant的工具Surfaceconnectionchecker檢查拓撲架構LocalJoin,LocalHealing彌合縫隙如何選擇MergingDistance(2/2)用0.001mmJoin如果劣质拓扑结构产生，则增加值取值范围：0.01~0.05mm若问题依旧，分析后修补如果缝隙太多，则用较大的值Join取值范围：0.01~0.05mm若问题依旧，分析后修补封闭的结构开始的时候10工作台訪問HealingAssistant工作台用戶界面修復方法11訪問工作台1-Start工作台圖標顯示當前所在的工作台2-MechanicalDesign3-HealingAssistant12用戶界面13HealingAssistant的修復方法準備︰將需要修復的曲面全都放到一個GeometricalSet中，刪除無關的數據。Join所有曲面使用較為嚴格的公差（例如0.01mm）用FaceChecker檢查每一個曲面用SurfaceConnectionChecker評估輸入數據的偏差用FaceSmooth一次性清理所有曲面的邊界，簡化模型。分析檢查修復修復分析縫隙彌合縫隙生成實體非V5有效曲面劣質拓撲架構合格14使用HealingAssistant分析數據逐一地檢查曲面檢查非法的拓撲架構15FaceChecker(1/2)用途檢查自相交（Self-Intersection）、邊界連續性（Hole）、細小表面（ThinFace）。將不合格曲面隔離到一個新建的GeometricalSet中，並自動修復自相交的元素（如果能修復的話）。新建的GeometricalSet的名稱該選項只對自相交有效打開文檔“…\HealingAssistant\PanHandle.CATPart”16FaceChecker(2/2)決定檢查對象是曲面（Surface，默認）還是表面（Face，選中），若為表面，則自動從曲面內抽取有問題的表面，將其隔離、修復。自相交︰相鄰兩邊界部分重合，間距小于給定公差（兩邊界不存在唯一的交點（如下圖）。如果同一邊界的兩段曲線間的距離大于給定公差，那么表明該邊界是斷開的（不連續）。細小表面︰其邊界匯聚為一條線線寬小于給定公差。17SurfaceConnectionChecker(1/3)檢查曲面或曲面內部表面的連接特性（質量）如果只選擇了一個曲面，那么檢查該曲面內部表面的連貫性；如果選擇了多個曲面，那么檢查曲面間的連貫性。檢查結果包括︰縫隙（毫米）、切向連續性（度），、曲率連續性（百分比），超差的元素在螢幕上亮顯。當切向夾角接近180度時，將造成劣質拓撲架構（BadTopology）。將Tangency錯誤中的Site.33隔離（Transfer）到“G1gaps”打開文檔“…\HealingAssistant\PanHandle.CATPart”18SurfaceConnectionChecker(2/3)1、Searchdistance︰邊界間相鄰兩點的距離小于給定值時視為一條邊界，即這些邊界被合併，值越大需要合併的邊越多。2、Internaldeges︰用法同于FaceChecker3、Connexdomains︰Apply后檢測到的連貫域的個數4、Connectiondistance︰小于該值的兩個元素被視為一個5、Tangencyerror︰定義切向不連續的夾角範圍6、結果──Duplicate︰兩個元素成幾何與位置的複製關係Embedded︰一個元素完全包括于另一個（如右下圖），它們是來自同一個曲面的兩個表面。取樣精度（影響運算速度）的設置，會是該檢查存在遺漏。MultipleConnection︰曲面在同一個邊界處存在與多個曲面的連接Overlap︰一個元素遮蓋了另一個元素的一部分，只在表面的法矢夾角大于135度時才需要做該項檢查，而且應在Distance檢查之后進行。該檢查主要是為了避免劣質拓撲機構的產生。Boundary︰邊界（包括內部邊界）Distance︰縫隙Tangency︰切向不連續性19SurfaceConnectionChecker(3/3)7、Transfer︰隔離Numberofanomalies︰錯誤的數目Name︰錯誤的名稱，Site指將兩個存在缺陷的表面分成一組Value︰檢測到的數值Domain︰幾個存在缺陷的表面組成的一個域新建GeometricalSet的默認命名︰DuplicatefacesDuplicateEmbeddedcasesEmbeddedMultipleconnectioncasesMultipleconnectionOverlapcasesOverlapBoundariesBoundaryG0gapsDistanceG1gapsTangency20修整拓撲架構修復無效曲面修復劣質拓撲架構檢查縫隙21修復無效曲面修復方法用邊界裁減無效的曲面（Split）刪除無效曲面，重新生成。一般情況︰裁減SPLIT打斷被休整元素與其他元素的關聯求出該元素的全部邊界（fullBOUNDARY）（無關聯datum）必要時──對邊界實施SMOOTHCURVEDISASSEMBLE邊界，檢查修整后再JOINUNTRIM被休整元素SPLIT重新生成曲面FILLLOFTorBLEND（規則曲面）…22FaceSmooth（1/2）修復無效曲面（僅適用于含有單一表面的曲面（Mono-facesurface）打開文檔“…\HealingAssistant\PanHandleForFaceSmooth.CATPart”1、求出Surface.65的邊界Boundary.12、Disassemble邊界Boundary.1發現該邊界由48段組成3、刪除邊界Boundary.14、選擇Surface.65，再點擊圖標5、OK，生成新的曲面Surface.65smoothed，再用檢查新曲面的邊界，由3段組成。23FaceSmooth（2/2）缺陷值在Min和Max之間的表面（Face），得以改善。減少邊界的分段數除去邊界中小于給定值的曲線段AllInteractively/SequentiallyNotsmoothable24修復劣質拓撲架構用Connectionchecker找到將導致劣質拓撲架構的曲面（Tangency偏差接近180度，Overlap），並隔離。仔細分析問題所在有可能只是相鄰曲面間的法矢不一致修復方法︰刪除多餘的曲面剪裁（Trimming）曲面修正曲面的法矢25檢查縫隙(1/2)顯示曲面的縫隙求取曲面的邊界（Boundary）若曲面是封閉的則會有明確的提示設置Tools/Options/Display/Visualization/Surface’sBoundaries26檢查縫隙(2/2)存在4種縫隙2:Duplicated元素1:Gap(包括overlap)大于Join操作的合併公差4:元素丟失3:無效的元素(Join操作不能識別)27封閉曲面彌合縫隙拓撲封閉Join幾何封閉Healing28彌合縫隙(1/3)修復的最終結果是得到封閉的曲面（水密，無縫…）曲面若能轉化為實體，就表明它是封閉的。為此需要分析輸入曲面數據，彌合縫隙。曲面閉合填充形成實體用曲面裁減或作為界限生成實體例如︰模具件例如︰沖壓件29彌合縫隙(2/3)合縫之前應先修補元素丟失、複製、無效等缺陷。元素複製︰將多餘元素刪除，或者使用Near操作將其去除。元素丟失︰用填充（Fill）或其它生成曲面的方法補面無效元素︰刪除重建30彌合縫隙(3/3)用SurfaceConnectionChecker檢測縫隙的大小合縫方法︰拓撲封閉──增大Mergingdistance進行Join或者LocalJoin操作幾何縫隙依然存在，只是被忽略了。拓撲及幾何封閉──刪除壞面重建；Healing或者LocalHealing刪除壞面之前先將其它表面抽取出來選擇壞面31LocalJoin彌合指定邊界處的縫隙，而周遭曲面保持不變。實際上是放寬指定邊界處的連接公差透過選擇Boundary而一次性地合縫可以是拓撲封閉（Join）也可以是幾何封閉（Heal補面）Options──AutomaticMerging︰當至少選擇了兩個邊時，系統計算其間的距離，顯示于右側，點擊該按鈕，則自動將距離值作為LocalJoin或LocalHealing的輸入條件，出現下Criteria域。Join︰