UG软件在逆向工程中的应用

渔夫

摘 要: 介绍了利用ug软件对数字化设备获得的数据点阵进行处理，构建三维模型并进行数控加工的方法。
: Q0 q- t$ G8 p9 Q+ m9 G* a关键词：逆向工程 点阵 UG软件

    传统的机械加工是先进行产品设计，绘制图纸，最后进行加工。但是，在用户只提供样品而没有提供设计图纸的情况下，如何利用CAD/CAM以及数控加工技术制造出符合要求的产品，是一个值得探讨的问题。
" v3 W$ F8 X( {( e5 C2 |# F    逆向工程是指对已有实物或模型利用数字化量测仪器进行测量获得点阵数据，再对点阵数据进行格式转换、分析并生成曲线后创建三维模型，利用数控加工技术进行零件制造的过程(如图1所示)。
  F6 H6 ]$ o/ c
7 I7 R4 d( k) C" Q: O7 Q# {+ P    本文以凸轮的加工制造为例，介绍UG软件在逆向工程中的应用。
1获得数据点阵
+ R5 K7 D7 g; I, ]' r7 Q- q工作步骤:
0 @8 ^8 h" ~: T, u7 g3 n1 Q    ①根据用户提供的样品和具体要求，分析样品需要重点测量的部分。
/ C; ~) }& p6 B1 x6 `0 _    ②采用合适的数字化量测仪器，常用的数字化设备有三坐标测量机、数控仿形机床、专用数字化仪、激光追踪站和扫描仪等。
    ③确定测量力一案。
- @' `) c# G2 ?, @' N/ P/ B4 j! Z    ④输出数据点阵。
, O. D# J8 j2 }: g9 {6 d7 x    众所周知，凸轮的关键部位有两处，一处是凸轮的轮廓部分，另一处是凸轮的定位安装部分。这两处决定了凸轮机构能否正常工作，以及运动的平稳性。
    凸轮的轮廓线原始数据是利用公式计算得到的，因此为了保证原始曲线还原的准确性，测量精度应选择高一点。采用三坐标测量机对样品进行三维扫描的具体测量力一法为:锁定Z轴最好高度定在凸轮槽中间)，确定扫描力一向后，沿每条轮廓依次扫描。选择扫描间距为0.2mm，获得凸轮数据点阵(如图2所示)。为了便于将数据点阵导入UG软件，应将测得的数据存储为.IGS文件(如TULUN. IGS)。
6 c3 I' c( e3 z1 @" T8 W5 J
) s/ m+ x8 l+ n5 J) C% d5 c2 创建三维模型
6 t0 X# u; k: T: Q. n    在UG中，新建一个后缀为.PRT的文件(如TU-LUN. PRT)。具体创建力一法:单击FILE吹件)菜单中IMPORT导入) 命令，用IGS命令将TULUN. IGS文件导入。
    成功导入.IGS文件后，在UG软件的建模力一式下，选择添加SPLINE(多义线)命令，注意在此操作过程中一定要将Closed Curve设置如图3所示。
- Z* P) P+ d7 H/ k
    通过矩形框选择力一式选择点阵，注意在选择起始点和末点时一定要选取同一轮廓线上的相邻点。7次添加SPLINE(多义线)后产生7条曲线如图4所示。

3 w# @2 z6 Y! x# G/ n    根据生成的曲线，通过拉拔的力一式产生三维模型如图5>，具体拉拔力一式如下:选择曲线1.3.4.6.7作为拉拔曲线，高度40.选择曲线2.5作为拉拔曲线，高度5-40和前一实体布尔相减得到实体。

5 P) P0 n* t0 A. s/ m3数控加工
, h1 }! R' ^) a/ ^, |    根据用户提供的样品和具体要求，我们可以通过翻砂铸造产品的大致形状，然后通过CAM加工得到最终的产品。
# [4 B) O, j5 m: Q  o: I    (1)轮廓加工经分析后凸轮轮廓可采用PLAN-ER一ILL加工模式，选择根据外形切削模式。采用这种切削力一式时，UG软件所创建的刀具路径将依据凸轮轮廓以相互平行且连续不提刀的力一式产生，这是最经济、节省时间的力一式。
    在PLANER一ILL加工模式中选择凸轮底面为加工区域，刀具选择小10硬质合金铣刀，转速2229r/min.进给速度201mm/min，每层切深4mm，刀具进给百分比为80%。凸轮轮廓加工的刀路如图6所示。

    (2)定位孔加工在凸轮的使用过程中3个定位孔的位置度将直接影响着凸轮的正常使用，因此这3个定位孔的形位公差精度要求较高，应该与轮廓加工一次安装、加工。
" W; O! j( ?% Z4结束语
; V5 T1 M; Q" I4 E8 U! p    实践证明，使用三坐标测量机进行三维扫描，获得产品三维点阵数据，利用UG软件强大的三维造型和NC后处理功能进行产品制造，可以大大缩短产品的设计、制造周期，更加有效地提高产品的竞争能力。