ug逆向建模基础 - gcxl.usc.edu.cn
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UG逆向建模基础
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1、用户介面
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窗口结构:没有打开文件前
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窗口结构:有打开的文件时
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启动NX应用
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菜单条/工具条 利用 Tools → Customize…, 可以:
• 定制工具条:
•tools-Customize
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资源条 利用 Tools → Customize…, 可以:
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
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2、点云的导入
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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…
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导入点云文件
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3、对象操作
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观察对象—视图操作
Fit—以最合适的大小显示视图中的对象,快捷键 Ctrl+F
Zoom—放大显示图中指定的矩形区域,快捷键 F6
Zoom In/Out—动态缩放,快捷键Ctrl+ MB2
Rotate—旋转对象,快捷键 F7
Pan—平移对象,快捷键Shift+ MB2
Perspective—用透视视角显示对象
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观察对象—显示方式控制
快速视图弹出菜单∶(MB3)
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观察对象—视图方位
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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。
• 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。
单轴旋转 放 光 标 于 光标
绕X旋转 视图的左侧或右侧
绕Y旋转视图的底部
绕Z旋转 视图的顶部
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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。
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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。
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改变对象显示
菜单: 编辑 → 对象显示
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对象的隐藏与恢复显示
菜单: Edit → Show and Hide
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对象的几何变换
菜单: 编辑→ 变换
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4、图层管理
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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”。
图层管理
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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。
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)。
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图层操作
图层工 具 条∶
“格式” 下 拉 式 菜 单∶
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层移动:格式 -> 移动至图层
层考贝∶格式 -> 复制至图层
图层操作
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对下面的点云按颜色分层
图层操作
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5、工作坐标系
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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
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改变WCS的原点
【格式】—【WCS】—【原点】
指定一点后,当前工作坐标系的原点会自动移动到指定点。
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动态移动和重定位WCS
【格式】—【WCS】—【动态】
鼠标拖拽“原点柄”,移动坐标原点移动柄
旋转柄
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
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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
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二、草图的建立
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草图∶基 本 概 念
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
例如:
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草图: 建 立/约束草图的一般步骤
• 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;
建 立 步 骤∶
建立约束的次序∶
• 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)。
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草 图∶建立草图
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草 图 环 境
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三、基本曲线的建立
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基 本 曲 线
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基 本 曲 线 ∶弧/圆
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基 本 曲 线 ∶圆角
简单倒圆角
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基 本 曲 线 ∶圆角
两曲线间倒圆角
继承所选圆角半径
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基 本 曲 线 ∶圆角
三曲线间倒圆角
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四、创建平面
UG逆向造型设计流程
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创建平面的方法
1、创建有界平面
2、拉伸创建平面
3、扫掠创建平面
在点云上创建平面的常用方法:
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创建有界平面
选择边界线串
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创建有界平面
选择边界线串
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创建有界平面
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将三角形平面恢复成一张整平面
【编辑】—【曲面】—【边界】
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拉伸创建平面
1、绘制直线
2、用拉伸命令将直线拉伸成曲面。
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扫掠创建平面
1、绘制截面线和引导线
2、用扫掠创建平面。
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六、UG逆向造型设计流程
UG逆向造型设计流程
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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。
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一、分析产品功能及各部分的作用
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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。
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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。
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二、规划产品设计思路
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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。
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。
3、先实体后片体:在UG逆向设计的过程中如果可以用实体去绘制的
部位,不用片体。因为用实体设计产品有很多好处,包括后期修改、
去除R角等都比较容易。也可以实体和片体结合。
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三、点数据的处理
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点数据的处理内容
1、导入IGS文件
2、数据分层;
3、数据点的整合;
4、调整拔模方向;
5、调整产品的摆放。
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1、点数据的读取与分层
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导入igs文件
1、新建文件
2、导入igs文件
在UG中对文件中的任何几何物体都可以输出为IGES
格式,但将实体导出IGES格式文件后,在其他CAD软件
导入后将不再是实体,而将生成片体。 IGES文件的导入
和导出不会受到坐标系与图层的影响,转换后几何物体的
空间位置与放置的图层不会发生任何变换。
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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。
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点数据分层
操作步骤:
1 、【格式】/【移动至层】;
2、在【类选择器】对话框中用“颜色”选择对象;
3、在【层移动】对话框中,输入“层数”。
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2、点数据的整合
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数据整合方式
将多次测量的点数据对齐整合得到产品完整的数据。
在对产品进行第一次测量时,测量人员会在产品上打
几个定位基准点(一般在3个或3个以上)。在对产品第二
次测量时,需要把原来的定位基准点补测上去。
数据整合方法:1、点拟合方式。
2、重定位方式
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数据整合方式
具体采用哪一种点数据整合方式,要看第一次测量
的定位点数据和第二次测量的定位点数据之间的偏差值。
在偏差较小的情况下,我们可以直接使用点拟合方式
来进行点数据的整合;
在偏差较大情况下,如果继续使用点拟合的方式把第
二次测量的点数据与原来的点数据强行整合,会导致补测
的点数据变形,这时就只能采用重定位的方式。
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点拟合方式
1、新建文件
2、导入igs数据
3、设置图层, 只显示第二次测量的数据。
4、只显示第二次测量的定位点。
5、用“基本曲线”工具,将3个定位点用直线连接起来。
6、重新设置图层,只显示第一次测量的数据。
8、用“基本曲线”工具,将3个定位点用直线连接起来。
9、检查第一次测量的定位点与第二次测量的定位点之间的距离偏差。
10、用【变换】命令中的“点拟合”对点数据进行拟合。
操作步骤:
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重定位方式
重定位方式就是将选定的对象从指定的参考坐标系移动到目标
坐标系的点数据整合方式。与点拟合方式相同的是也必须将两次
测量的定位点用线段连接起来。
1~8、同上
9、设置图层, 只显示第二次测量的数据。
10、用【变换】命令中的“重定位”对点数据进行拟合。
11、系统提示选择重定位RCS,单击“XC/YC”按钮,选择第二次测量定
位点连接线段1作为xc轴,选择线段3作为yc轴,生成RCS坐标系。单击
“确定”。
12、系统提示选择重定位RCS,继续单击“XC/YC”按钮,选择与线段1
对应的线段4作为xc轴,选择与线段3对应的线段6作为yc轴,生成DCS
坐标系。
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3、调整拔模方向
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调整拔模方向
在逆向造型中定义产品的脱模方向实际是要创建一个
工作坐标系,这一工作坐标系的zc轴方向作为产品的脱
模方向。
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调整拔模方向
拔模方向一般分3种情况
1、对分型线在一个平面上的产品,一般情况下,产品的脱模分型即为分型
面的法向。
2、对于分型线不在一个平面上的产品,我们就要仔细观察产品背面结构上
的一些如加强筋、圆台或圆槽等特征,在设计产品的这些结构特征时,一般
都是以脱模方向拉伸得到的,这些结构特征的拉伸方向就是产品的脱模方向
3、如果产品中没有与加强筋、圆台或圆槽垂直的平面特征,那么我们只能
利用这些特征来定义脱模方向了。因为测量时有误差,我们在利用这些特征
来定义脱模方向时,要利用两个或两个以上的特征来两个或两个以上的方
向,对这些方向进行互相验证,然后取这些方向的平均值作为产品的脱模方
向,
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4、调整产品摆放
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调整产品摆放
产品的摆放角度理论上是以最省模具材料为原则,
如果有滑块的以滑块的方向为摆放基准。如果产品是对
称的,找出对称中心线,按对称中心线摆放正。
在逆向造型时,如果是对称产品我们只需要完成产
品的一半逆向造型,另外一半只需把已设计好的部分按
照对称平面镜像过去就可以了。这样即给逆向造型减少
了工作量,同时也保证了产品的美观和对称性。
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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。
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中国心逆向造型
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中国心逆向造型——调整拔模方向
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1、观察拔模方向
2、将对称平面放置成水平位置。
� 建立一包含数据点的平面。
� 创建一水平参考面。
� 求两个平面的交线。
� 使XC轴与交线一致
� 创建一截面同时截切两平面,产生两条截线。
� 测量出两截线的夹角,将数据点旋转同样的角度。
中国心逆向造型——调整拔模方向
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1、找出产品对称中心线,并将其摆正
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。
2、检验调整结果
中国心逆向造型——调整产品的摆放