2009-12-14(Mon)

輸入資料點至Pro/E構成曲線之方法

很久以前寫的,Pro/E的界面上雖然已經變更了,但應該還是通用.

就請大家參考看看吧.

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輸入資料點至Pro/E構成曲線之方法
l          使用目的
3D實體模型(Solid Modeling)的建立原理為以點構成線,再以線構成面,最後再以面「縫製」成實體。因此若是拿到沒有設計圖面的複雜零件,想要精確的將此零件以CAD軟體重建(即所謂的逆向工程),就必須使用量測工作將其表面輪廓掃瞄出來,並將掃瞄得到的資料點輸入到CAD軟體之中,再將這些資料點以點→線→面→實體的方式建立為實體模型。這些掃瞄(或量測)點資料若是只有幾筆資料,則還有可能手動一一輸入到CAD軟體之中,但若是資料點數龐大,則就必須有快速的輸入方法,以提升繪製效率。本文主旨即在於介紹直接將資料點以檔案的方式輸入Pro/E,並進而建立曲線。
l          使用原理
Pro/E之中,可以使用From File的方式來建立曲線。而可輸入的檔案格式共有ibl*.ibl)、IGES*.igs)、SET*.set)、VDA*.vda)四種格式。後面三種格式是利用其他軟體建立好的曲線直接輸入進來給Pro/E使用;而ibl檔則是Pro/E自訂的一種文字檔格式,原本是建構3D管線所用。在此種檔案中可以加入任意資料點,而Pro/E就會將這些資料點連成雲形線(Spline)。以下先介紹ibl檔的格式與建立方法,進而利用ibl檔將資料點讀入以建立曲線。
ibl檔案的標準範例如下所示:
scan1.jpg  
可將此格式整理為以下規則:
1.      檔案中的第一行與第二行必定為openarclength這兩個關鍵字。
2.      構成每一段曲線資料的前兩行則是宣告曲線之指令begin section ! nbegin curve
3.      每一資料點的座標按照XYZ的順序,間隔一個空格輸入。前面可以加上號碼,也可不忽略不加。
4.      只有兩個資料點的區段構成直線,超過兩個資料點以上的區段則連結成雲形線(Spline)。
5.      檔案中定義的每一段曲線,可以不相連。但如果要相連的話,則前一曲線的最後一筆資料點必須與下一曲線的第一筆資料點相同。
 
只要瞭解以上規則,就可以使用任意文字編輯器(NotepadUltraEditWordExcel),將資料寫入,另存為ibl檔(或是先儲存為txt檔,再變更附檔名為ibl檔),即可給Pro/E使用並建立曲線。
l          使用方法
以下分別說明使用NotepadExcel建立ibl檔的方法與進入Pro/E建立曲線的相關操作方法。
A.     使用Notepad(記事本)建立ibl檔的方法(手動輸入資料點)
1.      Windows下執行[開始]>[程式集]>[附屬應用程式]>記事本。
2.      參照使用原理中的範例,在記事本中輸入資料,如下圖所示:
scan2.jpg  
3.      執行[檔案]>[另存新檔],將檔案儲存為*.ibl,即完成ibl檔的建立(可使用其他的文字編輯器進行上述步驟,方法類似,在此不贅述)。如圖所示:
scan3.jpg 
B.     使用Excel建立ibl檔的方法(利用現有量測資料點)
       1.      執行Excel,打開儲存有資料點的文字檔格式檔案(*.txt*.csv等),如下圖所示:
scan4.jpg 
      2.      刪除掉不必要的文字部分,加入openarclengthbegin section ! 1begin curve等四行(如果有多段曲線,則應在各段的開頭將上begin section ! nbegin curve…..),如下兩圖所示:
scan5.jpg 
scan6.jpg 
3.執行[檔案]>[另存新檔],將檔案儲存為[文字檔(Tab字元分隔)(*.txt],如下圖所示:
scan7.jpg
    4.      Windows底下打開檔案總管,將副檔名變更為ibl,即完成ibl檔的建立,如下圖所示:
 
scan8.jpg 
C.     Pro/E中讀取ibl檔建立曲線的方法與相關技巧
       1.      執行Pro/E、建立新檔或開啟需要建立曲線的檔案。
       2.      在下拉式選單中執行指令Insert>Datum>Curve..(或使用預設的Icon>From File>Done,如下圖所示:
scan9.jpg
        3.      選擇一個座標系作為ibl檔中資料點的參考座標系>Done Sel,如下圖所示:
scan10.jpg 
      
       4.      選擇已經建立好的ibl>Open,如下圖所示:
scan11.jpg 
      
        5.      至此就完成曲線的建立,結果應類似下圖所示:
scan12.jpg 
      
       6.      由於量測儀器產生誤差或是被量測物體本身有缺陷,因此上圖中建立出來的曲線可能會不平滑,甚至產生鋸齒狀,這樣的不平滑或鋸齒狀可能會造成建立曲面失敗,因此有必要加以處理。在Pro/E之中可以利用Redefine的方法來進行,其方法為選擇指令Feature>Redefine>選擇剛才建立好的曲線(或直接點選該曲線>按下右鍵>Redefine>Done,如下圖所示:
scan13.jpg 
        7.      接下來在Edit Curves選單下可以看到如下圖之指令,各指令的簡介則分別說明於圖之右側:
scan14.jpg 
       8.      在上圖的指令中,可以用來調整不平滑現象或鋸齒狀的指令為Edit FileSpline Pnts。至於其他指令都是針對只用到原始曲線的一部份時才用得到,且其操作方法並不困難,這裡不特別說明。而選擇Edit File後,可以直接修改ibl檔中的原始資料,適用大幅度修改曲線形狀時所用,如下圖所示:
scan15.jpg 
       9.      如果只要修整曲線的平滑程度(相當於Curve Fitting)的話,最適當的作法還是使用Spline Pnts指令。而點選了Spline Pnts指令後,會看到如下圖之指令選單,各指令的簡介也說明於圖之右側:
scan16.jpg 
       10.      在上圖中,Sparse顧名思義就是放鬆資料點密度(數量)而達到相同曲線效果的指令,因此其主要目的在於簡化曲線點數,方便設計調整。(點數過多容易導致調整過久)至於Add/Move是增加減少構成曲線點數用的指令;Show/Blank是搭配Add/Move使用,方便選擇資料點之用;而Move是做曲線平移用;因此進行曲線平滑化效果最好的莫過於Smooth指令。因此這裡特別介紹Smooth的使用方法(其他指令使用也不困難,在此省略。):Smooth>選擇需要進行平滑化的曲線>輸入一奇數做為平均點數(Averaging)之用,如下圖所示:
scan17.jpg 
       11.      上述之平均化奇數之預設值為3,數值越大則平滑效果越好,但與原本曲線形狀差異越大。設定好後,ProE會把平滑處理過的曲線以綠色顯示,而原本曲線形狀以紅色顯示,作為預覽之用。如果滿意此數值下的平滑效果,則選擇Accept完成指令的執行;否則選擇Reject重新設定,直到滿意為止。如下圖所示:
scan18.jpg 
l          注意事項
1.      Excel中儲存為文字檔時,注意不要誤儲存為Unicode文字檔,否則將無法成功轉成ibl檔(以Unicode文字檔變更附檔名做成的ibl檔讀入Pro/E時會出現Error)。另外存檔後,Excel會警告是否要儲存成文字檔,選擇[]即可。
2.      除了前述的逆向工程重建Model外,也可應用此功能於LD光能量效率模擬或零件靠面輪廓模型的建立上。

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感恩

感激!!

不過我發現我無法點廣告耶
都被公司擋住了 orz

Re: 感恩

沒關係, 那就算了吧.
自我介紹

Tony BC Huang

Author:Tony BC Huang
天秤 AB型

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