逆向工程UG逆向建模基础
如何用UG做逆向设计
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“t hroughpoint”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，数据交换困难。
逆向工程UG逆向建模基础
任何一个产品都是由多部分组成，在对产品有宏观的 理解之后，接下来必须对产品做细致的分析。
分析产品功能及各部分的作用
产品的装配部位在哪里； 产品的美观部位在哪儿； 产品的分型位置在哪儿； 产品的变形部位在哪儿； 产品的哪些部位是对称的； 产品的哪些部位是同轴心的； 产品的哪些部位是位于同一平面上的； 产品的哪些部位是规则的； 产品的最大尺寸是多少。
点数据分层
一般我们根据工作需要把不同的点、线、面和其他 几何物体合理地放置在不同的图层上。由于点数据是 逆向造型最原始数据，所以最好把点数据放在前面的 图层中。在进行三坐标测量时，产品分型线的点数据、 棱线的点数据和表面的点数据都会用不同的颜色区分 开来，所有我们在分层时可以根据原始点数据的颜色 进行图层设置，通常情况下，我们把分型线的点数据 放在第2层，然后依次放置棱线的点数据和表面的点 数据。
对称平面的创建
怎样找出对称产品的对称平面，是逆向造型中很重 要的一步。创建对称平面的过程实际上也是建立一个工 作坐标系，以坐标系的XC/YC平面作为产品的对称平面 的过程。
产品对称中心线的原理：找出任意一组产品的对称点 并进行连线，通过该连线的中点的垂线就是产品的对称 中心线。
中国心逆向造型
中国心逆向造型——调整拔模方向
观察对象—显示方式控制
快速视图弹出菜单 ∶(MB3)
观察对象—视图方位
利用鼠标方便的观察对象
• 旋转对象∶ 按下和保持 MB2并 旋转 。 • 单轴旋转∶ 1. 放光标到视图边缘；
2. 按下和保持 MB2并在你要旋转的方向拖拽。
ug逆向设计之stl文件建模造型技巧及思路
UG软件（Unigraphics软件）可以进行逆向设计，即通过STL文件进行建模造型。
下面是一些UG逆向设计STL文件的技巧和思路：1. 导入STL文件：在UG中，可以通过导入功能将STL文件导入到软件中。
导入后，STL 文件将以三角形网格的形式显示在工作区中。
2. 清理和修复几何：导入的STL文件可能存在不完整的几何体、重叠面、孔洞等问题。
在进行建模之前，需要对几何进行清理和修复。
使用软件提供的几何修复工具，如合并面、修复孔洞等功能，对几何进行修复和优化。
3. 创建基准几何：根据STL文件提供的几何特征，可以创建基准几何体来作为建模的参考。
通过基准几何体，可以更好地理解和重建原模型的形状。
4. 网格转实体：将STL文件中的三角形网格转换为实体几何体。
UG提供了将网格转换为实体的功能，如直接导入实体、使用缩放工具生成实体等。
转换为实体后，可以更方便地进行后续的建模和修改操作。
5. 修整和重建几何：根据STL文件的几何特征和要求，对实体进行修整和重建。
可以运用UG软件提供的各种工具，如曲线和曲面工具、布尔运算等，进行修整、修改和增强模型的形状。
6. 细化和细节处理：根据模型的要求，可以进行进一步的细化和细节处理。
使用UG软件的细分曲面、倒角、填充、修整等工具，对模型进行精确的调整和加工。
7. 检查和优化：在完成建模后，对模型进行检查和优化。
检查模型的拓扑结构、面、边、体的连续性等，并进行必要的修复和调整，确保模型的质量和正确性。
8. 导出为STL文件：完成建模后，可以将模型导出为STL文件进行保存和后续使用。
当进行UG逆向设计时，需要根据具体的STL文件和建模需求，结合UG软件提供的工具和功能，灵活运用建模技巧和思路。
通过清理、修复、基准几何、网格转实体、修整、细化、检查和导出等步骤，可以高效地进行STL文件的逆向设计。
ug逆向设计之stl文件建模造型技巧及思路
ug逆向设计之stl文件建模造型技巧及思路全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：UG逆向设计是一种利用UG软件将实物模型转化为数字模型的过程。
在这个过程中，STL文件建模是一种常用的技术手段。
STL文件是指“Stereolithography”（立体光刻）的缩写，它是一种用于制造3D 打印零件的标准文件格式。
在逆向设计中，通过将实物模型进行扫描、建模、分析等步骤，最终可以得到一个符合设计要求的数字模型。
接下来，我们将介绍一些关于UG逆向设计中STL文件建模的技巧和思路。
一、扫描实物模型在进行UG逆向设计之前，首先需要将实物模型进行扫描。
扫描可以利用3D扫描仪进行，也可以通过拍摄照片后进行后期处理。
扫描后得到的文件通常是点云数据或三维网格数据。
在使用UG软件进行建模之前，需要对扫描到的点云数据进行处理，将其转换为STL文件格式，这样才能进行后续的建模工作。
二、建立STL模型在UG软件中，建立STL模型通常需要进行以下几个步骤：1.导入STL文件：在UG软件中打开“文件”菜单，选择“导入”，然后选择扫描到的STL文件进行导入。
导入后软件会自动将STL文件转换为三维模型显示在界面上。
2.修复模型：在导入STL文件后，通常会出现一些模型不完整、缺失、过于复杂等问题。
这时需要对模型进行修复。
可以使用UG软件提供的修复工具，也可以手动修复模型。
3.模型切割：有些模型可能太大或者太复杂，需要进行切割。
UG软件提供了切割工具，可以根据需要将模型切割成较小的部分进行处理。
4.模型优化：建立STL模型之后，可能需要对模型进行优化。
例如去除多余的细节、调整模型形状等。
通过以上步骤，就可以建立一个满足设计要求的STL模型。
在建模过程中，需要不断调整和优化，直到达到最佳效果。
三、思路和技巧进行UG逆向设计时，需要注意以下几点：1.选择合适的扫描工具和软件：在进行实物模型扫描时，选择合适的扫描工具和软件非常重要。
不同的扫描工具和软件有不同的精度和适用范围，需要根据具体情况选择。
《逆向工程及快速成型技术》课程标准
《逆向工程与快速成型技术》课程标准一、基本信息1．课程地位：逆向工程与快速成型技术是“模具设计与制造专业”的一门专业选修课程，通过本课程学习，学生应掌握逆向工程的基本概念和技术体系，了解学科发展趋势；掌握面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术；培养学生建立面向机电产品的逆向工程方法论，初步掌握一种支持逆向工程的应用软件工具。
2．课程任务：本课程教学任务是使学生认识逆向工程与正向设计的关系，掌握逆向工程的设计思路；掌握几种快速原型制造工艺，具备面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术的能力。
3．课程衔接：《数控加工工艺与编程》、《UG设计基础》、《CAD制图》、《三维扫描与逆向建模》等课程。
三、课程目标本课程目的是使学生掌握逆向工程的基本概念和技术体系，了解学科发展趋势；掌握面向实物样件的数字化、数据处理、模型重建与评价的基本理论与技术；培养学生建立面向机械产品的逆向工程方法论，初步掌握一种支持逆向工程的应用软件工具。
四、课程理念1．课程设计原则：围绕专业知识、能力与素质矩阵，根据本课程教学内容，结合后续课程及工程技术岗位的需要，优化课程教学内容，分解课程知识与能力模块，以实施理论与实践双融合教学为理念，借助课堂精讲（或精品课程平台、工厂实际操作视频），完成课程理论知识的教学，以实验设计和生产问题解决形式（课内训练、课外作业）实现动手能力训练。
通过“教、学、做、评一体化”完成该课程教学。
2．课程内容结构：（1）课程项目学习安排：课内以项目讨论学习为主，过课堂教学和应用实践等多个环节，使学生掌握快速成型与快速制模的理论原理、技术方法和工程应用，为今后从事相关领域的科学技术研究，解决工程实际问题奠定坚实的基础。
通过实验，了解逆向工程中原始数据的采集方法和应注意的问题；掌握三维结构光扫描装置的基本操作和相关知识元；掌握Geomagic软件的基本操作。
了解快速成型的原理及其与传统加工工艺的区别；了解不同快速成型方式的优点、缺陷和应用范围。
基于UG NX4.0的产品逆向建模技术
图 ３ 拍摄 的工艺７ 图片 Ｊ
行数据处理 ， 重构几何模型 ， 并生成数控程 序 ，由数控 机床重新加工复制 出产 品的过
程。 逆 向丁 程是 相 对 传 统 的 产 品设 计 流 程 即所 谓的正向工程 （ ａ Ｆ Ｏ ｒ ｗ ｒ ｄ Ｅ ｇｎ ｒ ｇ Ｅ）而提 出的 ，正 向 工程 是 ｎ ｉｅ ｉ ，Ｆ ｎ 泛指常规的从概念 （ 图） 草 设计到具体模型 设计再 到成 品的生产制造过程 。逆 向工程 常指从现有模型 （ 生产标 样件 、实物模型
有重要意义 。
２ ２ ２ 图 片的 导 入 与处 理 ．． 由于 ＵＧ ＮＸ４ 只能 导 入 “ Ｔ Ｆ 格 式 ．Ｉ” 图片 ，因此必须 用图像处理软件把 图像格 式进行转换和前期处理 。 开ＵＧ ＮＸ 软 打 ４ 件 ，新建一个空 白部件文件并进入建模模 块。 设置工作 图层为第 ２４ ， ５ 层 通过 “ 视图” “ 可视化… 光栅图像” 命令调入所拍摄的 图
Ｃｕ ｖ Ｍ ｅ ｈ、 Ｔｈ ｕ ｈ ｒｅ ｓ ｏ ｇ Ｃｕ ｖ ｓ Ｒｕ ｅ ｒｅ、 ｌ、
—
图 ５ 工艺刀主体部分建模
图６ 刃口部分辅助线的构建
等）经过一定的手段转化 为概念模型和工 业设计模型 ，如利用三坐标测量机的测量 数据对产品进行数学 模型重构 ，或者直接 将 这些 离散数据转化成 Ｎ Ｃ程序进行数控
图 ４ 绘制的工艺刀轮廓线
２基于 Ｕ Ｘ４的逆向建模 Ｇ Ｎ
２ １ＵＧ逆向建模方法 ． ＵＧ Ｕｎ ａ ｈｃ） 当今 世 界上 应 用 （ ｒｐ ｉｓ是 最广泛的 Ｃ Ｄ／ Ａ Ｃ Ａ Ｃ Ｍ／ ＡＥ软件之一 。在 ＵＧ中主要完成产品的三维造型， 一般遵循 从点到线 ， 由线构面 ， 由面生成 实体的流 再 程。由点做线主要使 用ＵＧ的直线、圆弧和 样条线三个功能；由线构面常用￣Ｔｈ ｕ ｈ ｌ ｏｇ
逆向建模的基本流程以及模块概念
逆向建模的基本流程以及模块概念下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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基于UG的逆向工程探究
社 ，２ ０ ０ ４。
【 】 刘 美俊 ，变 频器 应 用 与维 护技术 ［ ］ ４ Ｍ ，北 京 ，电力 工业 出版社 ，
２ ０ ０ ８
参 考文 献
【 】 王仁 祥，通用 变频器 选型 与维修技 术 ［ Ｉ １ Ｍ ，北京 电子工 业 出版 社 ，
４４ ０
中国电 子商务 ． ２１ ． ９ 一 ００ ０
一
般 测量 软件 可 以预 先 设 定点 的 安放 层 ， 边测 点 ， 一 一边 整理 。 （） 连线 连 分型 线点 尽量 做到 误差 最小 并且 光顺 ２点 因为 在许 多情 况 下
分 型 线是 产 品的 装配 结 合 线 。 汽车 、 托 车 中一 般 的零 件 来说 ， 对 摩 连线 的误 差 一般 控 制在 ０ ５ 以下 。 线 要做 到 有 的放 矢 ， 据样 品的 形状 、 征 ．ｍｍ 连 根 特 大 致确 定 构面 方 法 ， 而确 定 需要 连 哪 些线 条 ， 必 连哪 些 线条 。 从 不 连线 可用 直 线 、圆弧 、 条 线 。 常用 的是样 条 线 ， 用 “ 过 点 ” 式 。 点 间 隔 样 最 选 通 方 选 尽量 均 匀 ，有 圆角 的地 方 先 忽略 ， 成 尖 角 ， 完 曲面 后再 倒 圆角 。 做 做
一
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。 解决这 个 问题 可 以通过 调 整参与 构面 曲线 的端点 与另 一个 面 中的对 应 曲 线相 切 ， 加上 Ｔ ｏ ｈ ｃ ｒｅｍｅｈ 边界 相 切选 项 即可 解决 。 再 ｈ ｕ ｕ ｖ ｓ ｇ
体方面，都不如专业逆向软件 （ ｕ ｆｃｒ ａ ｉｆｒ 如Ｓ ｒａｅ 、Ｒ ｐｄｏ ｍ等）方便 。 但是，
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• 加几何约束∶固定一个草图点； • 按设计意图加充分的几何约束； • 按设计意图加少量尺寸约束(要频繁更改的尺寸)。
草 图∶建立草图
草图环境
三、基本曲线的建立
基本曲线
基 本 曲 线 ∶弧/圆
基 本 曲 线 ∶圆角
简单倒圆角
基 本 曲 线 ∶圆角
两曲线间倒圆角
继承所选圆角半径
观察对象—显示方式控制
快速视图弹出菜单∶(MB3)
观察对象—视图方位
利用鼠标方便的观察对象 • 旋转对象∶ 按下和保持 MB2并 旋转 。
• 单轴旋转∶ 1. 放光标到视图边缘； 2. 按下和保持 MB2并在你要旋转的方向拖拽。
单轴旋转 绕X旋转 绕Y旋转 绕Z旋转
放光标于 视图的左侧或右侧 视图的底部 视图的顶部
利用 Tools → Customize…, 可以：
2、点云的导入
导入点云文件
1、新建文件 菜单： 文件→ 新建… 2、导入点云文件 菜单： 文件 →导入…
导入点云文件
3、对象操作
观察对象—视图操作
Perspective—用透视视角显示对象 Pan—平移对象，快捷键Shift+ MB2 Rotate—旋转对象，快捷键 F7 Zoom In/Out—动态缩放，快捷键Ctrl+ MB2 Zoom—放大显示图中指定的矩形区域，快捷键 F6 Fit—以最合适的大小显示视图中的对象，快捷键 Ctrl+F
菜单： Edit → Show and Hide
对象的几何变换
菜单： 编辑→ 变换
4、图层管理
图层管理
1、图层：UG中的图层用图层号来表示，图层号不能改变， 一个文件中可包含256层，用1~256来表示。每一图层中 的对象数没有限制。
2、工作图层：在所有图层中，同一时间只能在一个图层 上进行操作，这个层称为“工作图层”。当需要在某层上 建立对象或修改对象时，就将其设置为“工作图层”。
指定一点后，当前工作坐 标系的原点会自动移动到指 定点。
动态移动和重定位WCS
【格式】—【WCS】—【动态】
移动柄 旋转柄
原点
鼠标拖拽“原点柄”，移动坐标原 点
鼠标拖拽“移动柄”，坐标系沿3 各不同的方向移动。
鼠标拖拽“旋转柄”，可以旋转坐 标系
旋转WCS
【格式t】—【WCS】—【旋转】
指定旋转轴，旋转方向的 正向由右手落下螺旋法则确 定。输入旋转角度
UG逆向建模基础
1、用户介面
窗口结构：没有打开文件前
窗口结构：有打开的文件时
启动NX应用
菜单条/工具条 利用 Tools → Customize…, 可以：
• 定制工具条: •tools-Customize
资源条
装配导航器 部件导航器 网页浏览器 历史记录 系统材料 CAE模板 CAM模板 用户角色 可视化背景
分析产品功能及各部分的作用
逆向造型是一个产品的再设计过程，这就要求我们要很 好地理解原产品。所以，在做逆向设计之前需线弄清楚产 品的功能与用途，以宏观的角度去理解和分析要设计的产 品。
任何一个产品都是由多部分组成，在对产品有宏观的 理解之后，接下来必须对产品做细致的分析。
分析产品功能及各部分的作用
产品的装配部位在哪里； 产品的美观部位在哪儿； 产品的分型位置在哪儿； 产品的变形部位在哪儿； 产品的哪些部位是对称的； 产品的哪些部位是同轴心的； 产品的哪些部位是位于同一平面上的； 产品的哪些部位是规则的； 产品的最大尺寸是多少。
二、规划产品设计思路
规划产品设计思路
产品设计思路的规划原则：
1、先大后小：在UG逆向设计的过程中先从大局着手。比如产品的某 个部位可以用一张曲面完成的尽量不用多张曲面，曲面越大光顺效果 越好，工作效率越高。
图层操作
“格式” 下 拉 式 菜 单∶
图层工 具 条∶
图层操作
层移动：格式 -> 移动至图层 层考贝∶格式 -> 复制至图层
图层操作
对下面的点云按颜色分层
5、工作坐标系
工作坐标系
当前工作坐标系是 WCS 坐标系的轴总是正交的（即彼此成直角） 和总是形成一右手系统
改变WCS的原点
【格式】—【WCS】—【原点】
图层管理
3、图层的属性：可见性（Visible）。 可选择性（Selectable）。 工作图层（Work Layer）。 只可见性（Visible Only）。 不可见性（Invisible）。
4、图层类(Category)：为了更有效地对图层进行管理，可将多个图 层构成一组，每一组称为一个图层类。图层类用名称来区分。通过图 层类，可同时对多个图层进行可见性和可选择性的改变。一个图层可 属于多个图层类。
光标
• 移动对象∶ 按下和保持<Shift>并利用MB2拖拽。 • 缩放对象∶ 按下和保持<Ctrl> 并利用MB2拖拽。
对象的选择
选择类型过滤器：用于控制哪 种对象类型可以被选择。
对象的选择
通用选择过滤器：允许进一步 细化选择过滤标准。
改变对象显示
菜单： 编辑 → 对象显示
对象的隐藏与恢复显示
2、用拉伸命令将直线拉伸 成曲面。
1、绘制扫截掠面线创和引建导线平面
2、用扫掠创建平面。
UG逆向造型设计流程
六、UG逆向造型设计流程
UG逆向造型设计流程
1、分析产品功能及各部分的作用； 2、规划产品设计思路； 3、对数据点进行处理； 4、构建曲线； 5、构建曲面； 6、加厚壁； 7、检查。
一、分析产品功能及各部分 的作用
2、先粗后细：在UG逆向设计的过程中先绘制产品的基本形态，再处 理细节部位。比如先绘制出产品没有R倒角，没有打孔前的原始形态， 在粗的方面都完成后再对产品进行倒R角、打孔等细节处理。
基 本 三曲线间倒圆角 曲 线 ∶圆角
UG逆向造型设计流程
四、创建平面
创建平面的方法
在点云上创建平面的常用方法：
1、创建有界平面 2、拉伸创建平面 3、扫掠创建平面
创建有界平面
选择边界线串
创建有界平面
选择边界线串
创建有界平面
将三角形平面恢复成一张整 平面 【编辑】—【曲面】—【边界】
1、绘制拉直伸线 创建平面
二、草图的建立
例如：草图∶基 本 概
拉伸或旋转一草图去建立一实体或片体。 沿路径扫描一草图 利用草图作为母线生成自由形体 利用草图作为一规律曲线
念
草图: 建 立/约束草图的一般 步骤 建 立 步 骤∶
• 激活草图命令； • 选择草图绘制平面； • 绘制草图； • 对草图添加约束； • 完成绘制，退出草图环境；