UG逆向造型的一般方法和技巧

很多小伙伴在学习了解过UG软件后,会接触到逆向工程,那肯定会有很多人不知道什么是逆向工程,现在就由优菁科技(上海)有限公司来给大家介绍一下吧!

其就是不借助于绘图、文档资料或者已有的计算机模型,将一个现有的工件、分总成、或者产品进行复制的过程,被称之为“逆向工程”。该过程通常需要有相应的硬件设备和软件来完成。

UG逆向造型的一般方法和技巧在产品的开发及制造过程中,几何造型技术已使用得相当广泛。但是,由于种种原因,仍有许多产品并非由CAD模型描述,设计和制造者面对的是实物样件。为了适应先进制造技术的发展,需要通过一定途径,将这些实物转化为CAD模型,使之能利用CAD、CAM等先进技术进行处理。通过反求工程复现实物的CAD模型,使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中,充分利用CAD、CAM等先进技术。由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件,因此反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。UG的逆向造型遵循:点→线→面→体的一般原则。

一、测点

测点之前规划好该怎么打点。由设计人员提出曲面打点的要求。一般原则是在曲率变化比较大的地方打点要密一些,平滑的地方则可以稀一些。由于一般的三测量机取点的效率大大低于激光扫描仪,所以在零件测点时要做到有的放矢。值得注意的是除了扫描剖面、测分型线外,测轮廓线等特征线也是必要的,它会在构面的时候带来方便。

二、连线

点整理
点连线
曲线调整
三、构面

运用各种构面方法建立曲面,包括Though Curve Mesh、Though Curves、Rule、Swept、From point cloud 等。构面方法的选择要根据样件的具体特征情况而定。笔者最常用的是Though Curve Mesh,将调整好的曲线用此命令编织成曲面。Though curve mesh构面的优点是可以保证曲面边界曲率的连续性,因为Though curve mesh可以控制四周边界曲率(相切),因而构面的质量更高。而Though curves 只能保证两边曲率,在构面时误差也大。假如两曲面交线要倒圆角,因Though curve mesh 的边界就是两曲面的交线,显然这条线要比两个Though Curves曲面的交线光顺,这样Blend出来的圆角质量是不一样的。 初学逆向造型的时候,两个面之间往往有“折痕”,这主要是由这两个面不相切所致。模具设计与制造解决这个问题可以通过调整参与构面(Though curve mesh)曲线的端点与另一个面中的对应曲线相切,再加上Though curve mesh 边界相切选项即可解决。只有曲线相切才能保证曲面相切。另外,有时候做一个单张且比较平坦的曲面时,直接用点云构面(from point cloud)更方便。但是对那些曲率半径变化大的曲面则不适用,构造面时误差较大。有时面与面之间的空隙要桥接(Bridge),以保证曲面光滑过渡。 在构建曲面的过程中,有时还要再加连一些线条,用于构面。连线和构面经常要交替进行。曲面建成后,要检查曲面的误差,一般测量点到面的误差,对外观要求较高的曲面还要检查表面的光顺度。当一张曲面不光顺时,可求此曲面的一些Section,调整这些Section使其光顺,再利用这些Section重新构面,效果会好些,这是常用的一种方法。 构面还要注意简洁。面要尽量做得大,张数少,不要太碎,这样有利于后面增加一些圆角、斜度、增厚等特征,而且也有利于下一步编程加工,刀路的计算量会减少,NC文件也小。

四、构体

当外表面完成后,下一步就要构建实体模型。当模型比较简单且所做的外表面质量比较好时,用缝合增厚指令就可建立实体。

做点造型首先要熟练各软件的曲面造型和各软件的的快捷操作,点造型是适用于各种三维造型软件,在这里主要讨论方法技巧和思路,由于点造型需要较多的步骤来完成,不太可能做一个产品的实例教程。所谓处理好是因为一些点测出来是平行和垂直产品的某一方向,但在我们做面时用这样的方向截面线是不好的,要做出辅助面再生成需要的截面线串。

五、逆向工程的应用

在很多领域里逆向工程早已司空见惯,诸如娱乐、汽车、消费产品、微器件、电子和机械设计等。比如,有一台新型机器上市,竞争对手制造商可能买一台,将它拆散以学会如何建造,弄明白它是怎么工作的。在建筑、造船等行业,桥梁、建筑及船壳可以从过去成功的例子中复制,这样可以减少失败的几率。

在很多场合,设计人员使用油泥、石膏、木材、泡沫乳胶等材料,将他们的设想做成某一形状。但是为了能够加工零件,需要 CAD模型。随着产品的外形越来越大越接近自然形状,在CAD里面进行设计会面临很大的挑战,有时候甚至不可能;没法保证CAD模型能够与手工雕刻的模型足够地接近,特别是在某些局部区域。逆向工程为这一问题提供了一种有效的解决手段,因为这里的物理模型是CAD模型的可靠信息来源,这也被称之为工件-CAD过程逆向工程一个另外的原因是压缩产品开发的时间。在非常竞争激烈的全球化市场,制造商不断地寻求新的方法来缩短新产品投放市场的时间。快速产品开发(RPD)指的就是新近开发的技术和工艺可以帮助制造商和设计人员满足减少产品开发时间的需要。例如,精密注塑模具公司必须大幅降低工具和模具的开发时间。通过使用逆向工程,可以迅速地以数字形式捕获三维产品或模型、重新建模、导出给快速成型或者快速加工现代三维 CAD 设计工具已经帮助机械设计实现了革命性的变化。

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