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1、.产品的三维造型与反求设计实验指导书一．实验原理：利用反求技术和三维CAD技术，分别完成零件的造型设计，比较两种方法的技术特点，分析其适用场合。实验目的及内容1、目的：通过完成一个产品的三维造型的设计和反求该产品的三维模型，掌握三维实体造型的关键技术以及反求设计中的要点。通过比较这两种模型以及设计过程，了解基于CAD系统直接造型和利用相关设备进行反求造型的特点和应用场合。2、内容：从塑料零件、锻造零件和铸造零件中任选一个，通过看2D工程图纸和实物模型，利用UG软件的参数化实体建模功能，完成其三维实体的造型。导入
2、零件激光扫描的点云数据，在此基础上，对数据进行处理，利用该数据重构其三维模型。比较上述两种方法进行造型的结果，并分析各自的特点。二．实验仪器设备：1、仪器设备：安装了UG软件系统的电脑若干台；2、数据资料：用三坐标测量得到的点云原始数据文件（有条件可以进行三坐标实际测量）；塑料件/锻造件/铸造件样品若干及其二维图纸。实验准备：由实验的原理我们知道，实验主要是让我们认识不同造型方法的技术特点，-因此我们要对每种造型方法要有基本上概念了解。因此，实验准备工作主要是熟悉软件的应用和相关知识的储备。1．UG软件实体造型
3、的相关模块：（1）要用好UG实体造型相关的模块，除了软件的应用技能外，更需要更基础的知识，也就是会准确的读懂二维图纸，这就要求我们有扎实的机械制图知识，如果这个没有掌握，实验也就无法进行。（2）关于UG实体造型模块的介绍：UG/SolidModeling包含强大的Unignphics复合建模模块，它无缝地集成基于约束的特征建模和传统的显示几何建模到一个单一的建模座舱内，用户可以得到集成于一个基于特征的境内的传统实体,曲面和线框功能的优点。UG/SolidModeling是所有其它几何建模产品的基础，提供编辑任何
4、东西--从特征到自由形状和为建立实体使用的命令的灵活性，当与UG/FeatureModeling和UG/Freeform建模应和一起使用时，UG/SolidModeling提供最大的设计自由度。UnigraphicsHybridModeler比任意一其它系统提供更先进的技术和比参数化建模模块有许多明显优点：UG复合建模模块在设计过程中提供更多的灵活性，...当纯参数化系统仅仅支持一种基于约速的特征建模范例，Unigraphic建模有一组广泛丰富的工具组支持各种建模选项，用户选择最自然地支持设计意图的方法。UG的
5、复合建模模块允许按需添加参数。另一方面纯参数化建模模块在改变可以进行之间,强制模型全部约束Unigraphics，在设计过程中有完全的自由度，设计改变可以很方便地进行。UG的复合建模模块允许传统的产品设计过程有效地被使用,并与基本约束的特征建模按需组合使用，没有如纯参数化系统那样，再培训的时间浪费，用户可以移动到Unigraphics,而没有损失生产率。UG的复合建模模块，使得能够有效地使用遗留的产品模型数据，包括从其它CAD系统来的数据。没有如纯数化系统那样需要重建已存模型，用户可以保护它的们在传统数据中的投
6、资，在新的产品开发中，提升已存设计知识的价值。用UG复合建模模块建立的模型是完全与构造的几何体相关，允许重访早期的设计决定而无需再返工下游的信息。功能：实体操作基于已被生产实践证实的Parasolid建模内核,Parasolid有极大的精度和可靠性。容差建模特征允许低精度的读入的几何体在Unigraphics内有效地使用。利用实体体素构造块、柱、锥球。布尔操作求和，求差，求交逻辑相加。显示的表面编辑编辑命令，移动，旋转，删除，偏置，代替几何体。从拉伸和旋转草图轮廓形成实体。对高级的相关的定位的基准面与基准轴片体
7、与实体集成。缝合片体到实体。分割和修剪实体允许传递自由形状片体的形状到实体。从实体表面轴取片体。特征编辑，编辑和删除特征；参数化编辑，重定位(为了建立特征需要UG/featureModeling).特征抑制，特征重排时序，特征嵌入。图1.实体造型模块主要工具图标1．三维反求及UG自由曲面设计模块：（1）反求的概念：...针对一现有的样品,利用3Ｄ数字化测量仪器准确、快速地将其轮廓坐标量得,并进行三维ＣＡＤ曲面重构,编辑修改后,传至一般的ＣＡＤ/ＣＡＭ系统,再由ＣＡＭ产生刀具的ＮＣ加工路径送至ＣＮＣ加工设备制作所
8、需的模具,或者送到快速成型机(ＲＰ)将样品制作出来。这一过程称为反求工程。传统的设计过程是根据产品的功能和用途首先进行概念设计,然后通过ＣＡＤ输出产品的设计图纸,经审查无误后,编制ＮＣ代码并输入ＣＮＣ加工设备进行产品加工或者通过快速成型机制作样品。而反求工程是从一已经存在的零件或产品模型入手,首先对其进行数字化测量,得到它的轮廓坐标值,然后通过三维ＣＡＤ曲面重构得到其三维ＣＡＤ模型并输
