UG逆向造型的一般方法和技巧
2014-12-15
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在產品的開發及制造過程中，幾何造型技術已使用得相當廣泛。但是，由于種種原因，仍有許多產品并非由CAD模型描述，設計和制造者面對的是實物樣件。為了適應先進制造技術的發展，需要通過一定途徑，將這些實物轉化為CAD模型，使之能利用CAD、CAM等先進技術進行處理。目前，與這種從實物樣件獲取產品數學模型技術相關的技術，已發展成為CAD、CAM中的一個相對獨立的范疇，稱為“反求工程”（Reverse Engineering）。通過反求工程復現實物的CAD模型，使得那些以實物為制造基礎的產品有可能在設計與制造的過程中，充分利用CAD、CAM等先進技術。由于反求工程的實施能在很短的時間內準確、可靠地復制實物樣件，因此反求工程成為當前企業先進制造技術的熱門話題之一。利用一些非專業的逆向設計軟件（如：UG、Pro/ENGINEER、CATIA等）和一些專業的逆向設計軟件（如：Surfacer、CopyCAD、Trace等）進行逆向造型是現階段反求工程在企業應用的典型例子。
由于公司新產品開發需要，筆者利用UG軟件進行零件的反求在外形復雜的汽車沖壓件的逆向造型設計中取得較好應用效果。我們選擇的測量設備是英國LK公司的三坐標測量機，可以用來測量特征的空間坐標、掃描剖面、測量分型線以及輪廓線。此設備獲得點的數據量不像激光掃描儀掃描的那么大，所以用一些非專業的逆向設計軟件是很合適的。 UG的逆向造型遵循：點→線→面→體的一般原則。
一、測點
測點之前規劃好該怎么打點。由設計 人員提出曲面打點的要求。一般原則是在曲率變化比較大的地方打點要密一些，平滑的地方則可以稀一些。由于一般的三坐標測量機取點的效率大大低于激光掃描儀，所以在零件測點時要做到有的放矢。值得注意的是除了掃描剖面、測分型線外，測輪廓線等特征線也是必要的，它會在構面的時候帶來方便。
二、連線
(1)點整理 連線之前先整理好點，包括去誤點、明顯缺陷點。同方向的剖面點放在同一層里，分型線點、孔位點單獨放一層，輪廓線點也單獨放一層，便于管理。通常這個工作在測點階段完成，也可以在UG軟件中完成。一般測量軟件可以預先設定點的安放層，一邊測點，一邊整理。
(2)點連線 連分型線點盡量做到誤差最小并且光順。因為在許多情況下分型線是產品的裝配結合線。對汽車、摩托車中一般的零件來說，連線的誤差一般控制在0.5mm以下。連線要做到有的放矢，根據樣品的形狀、特征大致確定構面方法，從而確定需要連哪些線條，不必連哪些線條。連線可用直線、圓弧、樣條線（spline）。最常用的是樣條線，選用“through point”方式。選點間隔盡量均勻，有圓角的地方先忽略，做成尖角，做完曲面后再倒圓角。
