如何用UG做逆向设计.doc

《如何用UG做逆向设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、介绍了在逆向工程中如何用UG做逆向设计。一般是先输入测得的数据点云，根据数据点连线，然后构建曲面。最后又介绍了把片体构造为实体的过程和方法。一、前言　　传统的产品设计一般都是“从无到有”的过程，设计人员首先构思产品的外形、性能以及大致的技术参数等，再利用CAD建立产品的三维数字化模型，最终将模型转入制造流程，完成产品的整个设计制造周期，这样的过程可称为“正向设计”。而逆向工程则是一个“从有到无”的过程，就是根据已有的产品模型，反向推出产品的设计数据，包括设计图纸和数字模型。　　逆向工程的专业软件有Surfacer、ICEM、CopyCAD和RapidForm等，这

2、些软件非常适合处理大量扫描的点云数据。例如，对一个小车的外型进行激光扫描，大约可以得到30万个测量点，通过专业的Surfacer软件建构而得到数字模型，达到了预期的效果。同时，我们也对UG在逆向工程中的应用进行了探索，在过程中得到了一些经验，下面详细介绍如下。　　二、数据点的输入　　用UG软件做逆向工程，使用的测量设备大多都是接触式手动三坐标划线机，主要针对剖面、轮廓和特征线进行测量，测量的数据点不是很多，UG处理起来也比较容易。　　但是本文的车模型用激光扫描测到的数据点多达30万个，这么多的数据点输入UG是很困难的，因此我们在Surfacer软件里对点云数据进行

3、了除噪、稀疏等预处理。而为了准确地保持原来的特征点和轮廓点，我们大体构造了轮廓线和特征线，和点云数据一起导入UG中，如图1所示。　　图1输入数据　　三、通过点构造曲线　　1.在连线过程中，一般是先连特征线点，后连剖面点。在连线前应有合理的规划，根据此车的形状和特征确定如何分面，以便确定哪些点应该连接，并对以后的构面方法做到心中有数，连线的误差一般控制在0.4mm以下。　　2.常用到的是直线、圆弧和样条线（spline），其中最常用的是样条线。一般选用“throughpoint”方式，阶次最好为3阶，因为阶次越高，柔软性越差，即变形困难，且后续处理速度慢，数据交换困

4、难。　　3.因测量时有误差以及模型外表面不光滑等原因，连成的样条线不光顺时还需要进行调整，否则构造出的曲面也不光滑。调整时常用的一种方法是EditSpline，一般常用Editpole选项，包括移动、添加控制点以及控制极点沿某个方向移动，方便对样条进行编辑，此外，曲线的断开（divide）、桥接（bridge）和光顺曲线（Smoothspline）也经常用到。　　总之，在生成面之前需要做大量的调线工作，调线时可以使用曲率梳对其进行分析，以保证曲线的质量，如图2所示。　　图2构造的曲线　　四、构造曲面　　因为车身要求有流畅的外形、光顺的外表面，因此在构造曲面的时候，

5、要分成若干曲面进行，尤其要保证面和面之间能够相切连续或曲率连续，这样才能形成一个没有接痕的曲面。另外，构造曲面时，还要根据具体情况选择合适的构造方法。　　1.构造曲面的方法　　(1)最常用的构造方法是ThoughCurveMesh，不仅可以保证曲面边界曲率的连续性，还可以控制四周边界曲率（相切），而Thoughcurves只能保证两边曲率。　　(2)使用较多的还有nxn命令，可以动态显示正在创建的曲面，还可以随时增、减定义曲线串，而曲面也将随之改变。同样，还可以保持与相邻面的G0、G1以及G2连续。　　(3)在构造曲面时，经常会遇到三边曲面和五边曲面。一般做条曲线

6、，把三边曲面转化为四边曲面，或将边界线延伸，把五边曲面转化成四边曲面，用以重构曲面。其中，在曲面上，做样条线（curveonsurface）和修剪（trim）是常用到的两个命令，如图3所示。　　图3构建的三角面　　(4)构造完外表面，要进行镜像处理。在曲面的中心处常会出现凸起，显得曲面不光顺，一般都是把曲面的中心处剪切掉，然后通过桥接使之平滑。　　(5)构造曲面时，两个面之间往往有“折痕”，曲面很不光顺，主要是因为两个面相切不连续造成的。解决这个问题，可以通过Thoughcurvemesh设置边界相切连续选项，还可以在构造曲面后选择matchedge（NX3）选项

7、，可以使两个曲面的边界相匹配，从而使曲率连续。另外，即使两个曲面不相接，matchedge命令也可以将一个曲面的边界自动延伸并重合至另一个曲面的边界。　　(6)在构造单张且较为平坦的曲面时，直接用点云构面（frompointcloud）将会更方便、更准确。有时面之间的空隙需要桥接（Bridge），以保证曲面光滑过渡。当曲面求交时，进行圆角处理也会使两曲面圆滑过渡。　　2.构造曲面应注意的几个问题　　(1)构面最关键的是抓住样件特征，还需要简洁，曲面面积尽量大，而张数不要太多。另外，还要合理分面以提高建模效率。　　(2)在构建曲面过程中，有时需要再加连一些线条，以便

8、构造曲面，