应用UG逆向设计

摘要 在高技能人才培养中，用逆向技术，让学员在交互式、三维仿真环境中学习机械专业技术，引导学员对专业进行细致广泛的思考。本文展示UG逆向一般方法，通过逆向设计实例，介绍UG逆向一般步骤。

关键词 UG；逆向；仿真

中图分类号 TP311 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）102-0096-01

逆向技术（RE）；也称逆向工程、反求工程，是在没有产品图样的情况下，用实物进行测量和工程分析，经CAD/CAM/CAE软件进行数据处理、重构几何模型，并生成数控程序，由机床重新加工复制出产品的过程。它有别于传统的由图样制造产品的正向模式，这项技术一面世，立即受到了人们的重视。技术引进是吸收国外先进技术，促进经济增长的措施，战后日本仿制欧美产品，采取各种手段获取先进的技术，建立了自己的产品创新设计体系，使经济迅速崛起，成为仅次于美的制造大国。据有关统计资料表明，各国70%以上的技术都是来自外国，要掌握这些技术，正常途径是通过逆向工程。因此，任何产品问世，不管是创新、改进还是仿制，都蕴涵着对已有知识、科技的继承、应用和借鉴。

通俗地讲，逆向设计是用现成品，通过测点构线成面造体，在软件中构造三维实体。在UG中逆向设计，是软件的高级应用。对现代技能人才来说，掌握逆向设计技术，能迅速全面地掌握产品结构，把握工艺。在高级技能人才培养中，　是机械工程知识的一种交互式学习手段，能引导学员进行细致而广泛的思考。现介绍UG逆向设计应用中的一般方法和原则。

1 测点和调点

测点是在三坐标测量机或激光扫描仪中进行，由软件得到一个IGS的点数文件，在文件下拉菜单中导入到UG中来。

导入的点模型在UG坐标系中摆平放正就是调点，构成基准线面的点要与坐标轴垂直对称，先要把这些点找出来，点摆平放正了，将来构成的基准也就摆平放正了。

2 连线

1）点整理，连线之前先整理好点，包括去误点、明显缺陷点，同方向的点放在同一层。

2）点连线，连成的线的质量要求是光顺而误差小，误差大小受特征复杂程度影响，特征单一，一般能做到误差小，特征复杂，误差大。对误差大的可取密点构成样条减少误差，但可能导致不光顺。

3）曲线调整，因测量有误差及样件表面不光滑等原因，连成样条的曲率半径变化存在突变，以后构面会不光滑，所以要曲线调整，方法有打断不光顺的样条，重新桥接，或样条等分成若干点再构等。

3 构面

构面有通过曲线组、扫掠、网格曲面、N边面、艺术曲面等方式构成，构面要光滑，不相切的面会有折痕。面相切先要线相切。倒圆面一般最后做，原则是先支路后干路，先大圆角后小圆角，不能一次倒圆角分断倒再用网格面桥接。

4 缝合成实体

缝合成实体的面总体要求是要天衣无缝相连而不重叠突出。最简单的方法是加厚为实体，再就是缝合，最后是偏置曲面补面修面再缝合，再不行就转换成B曲面后再偏置缝合。

通过头盔逆向设计展示步骤：

1）调点。找些对称点，如果在坐标系中，能以基准平面对称就达到摆平放正要求。

2）连点成线。①用样条工具连点成线；②用基本曲线在X-Y绘制桥接成曲线，绘制时注意线间相交。

3）用网格构成第一张面。

4）第二张用网格构成的面，注意面间相切。

5）规律延伸构面。

6）扫掠方式构顶面。

7）抽取扫掠面的边，再网格成面，修剪后成圆饼形。

8）再网格面。

9）缝合后倒圆角。

10）查看测量面是否贴点。

11）拉伸、整体突变的两张面。

12）修剪缝合成实体。

13）镜像实体并求和。

14）抽壳。

15）最后完成头盔三维实体模型的逆向处理。

我在2012年11月2日独立完成的头盔逆向设计，现由特征导航器导出的所有特征列表如下：

总之，逆向技术是点线面体结构工艺知识的综合运用，是高技能人才技术体现之一，是加工制造企业快速适应市场的能力之一，是给样品出产品的基础工作，值得技工类高技能技术人才学习掌握。

参考文献

[1]袁锋.UG逆向反求工程案例导航视频教程[J].机械工业出版社，ISBN：9787111260295，2009.

[2]麓山科技编著.UG　NX　8中文版零件设计实例精讲[J].机械工业出版社.