基于CATIA的微型车主减速器的逆向设计*

陈义宇　吕德刚　刘豪　屠金宇　齐晓杰

（黑龙江工程学院，黑龙江　哈尔滨 150050）

目前国内对于逆向工程的研究及应用大致可分为以下几个方面：①在产品仿制中的应用。即对零件原型进行三维逆向设计，形成零件的设计图纸或CAD二维模型，并以此为依据生成数控加工代码，加工生产出一个完全相同的零件；②在新产品设计中的应用；③在旧产品、旧设计的更新换代［1，2］。

汽车主减速器是汽车上的一个常见部件，通过逆向设计，可以获得其数学模型，有利于再生产或技术改进以及工艺技术提升。

1　主减速器零部件扫描及建模

采用加拿大Creaform HandySCAN 300TM型扫描仪，对某微型车主减速器各部分零件进行扫描，获得点云文件。逆向过程如下：

1.1　点云的导入与修剪

首先打开CATIA软件，进入逆向点群编辑模块，CATIA逆向工具集成于这一专用模块中，但这一模块，不能单独完成逆向的任务，必须和曲面工具、实体工具相组合［3，4］。点击导入按钮，选择3D扫描仪生成的文件，导入点云数据。选择移除命令后，选中目标点云，选取多余的点云删除，实现点云文件的清理。

1.2　模型的重建

进入快速曲面重建模块，单击平面切面命令，选取YZ面为截面获取点云的图形轮廓线，然后单击开始菜单中的零件设计命令，然后选取截面所用平面，进入草图编辑器。通过直线、快速修剪等命令对点云截面轮廓线进行拟合。退出草图编辑器后选择旋转体命令，对之前所画的草图以Z轴为旋转轴旋转。

选取下方斜面提取元素后，在定义相交的斜面上创建一个平面，在这个平面上创建草图，即齿在此面上的轮廓线。……