2025年UG软件在逆向工程中的应用(1).pdfVIP

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

UG软件在逆向工程中的应用(1)

内容摘要: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，包含设计图纸与数字模型。逆向

工程的专业软件有Surfacer、ICEM、CopyCAD与RapidForm等，这些软

件非常适合处理大量扫描的点云数据。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，下面全面介绍如下。

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，要紧针对剖面、轮廓与特征线进行测量，测量

的数据点不是很多，UG处理起来也比较容易。

一、前言

传统的产品设计通常都是“从无到有”的过程，设计人员首先构思产品的

外形、性能与大致的技术参数等，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

的过程可称之“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，包含设计图纸与数

字模型。

逆向工程的专业软件有Surfacer、ICEM、CopyCAD与RapidForm等，

这些软件非常适合处理大量扫描的点云数据。比如，对一个小车的外型

进行激光扫描，大约能够得到30万个测量点，通过专业的Surfacer软

臣心一片磁针石，不指南方不肯休。——文天祥

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，下面全面介绍

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，要紧针对剖面、轮廓与特征线进行测量，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先的特征点与轮廓点，我

们大体构造了轮廓线与特征线，与点云数据一起导入UG中，如图1所

示。

图1输入数据

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

三、通过点构造曲线

1.在连线过程中，通常是先连特征线点，后连剖面点。在连线前应有合

理的规划，根据此车的形状与特征确定如何分面，以便确定什么点应该

连接，并对以后的构面方法做到心中有数，连线的误差通常操纵在

0.4mm下列。

2.常用到的是直线、圆弧与样条线（spline），其中最常用的是样条线。

通常选用“throughpoint”方式，阶次最好为3阶，由于阶次越高，柔软

性越差，即变形困难，且后续处理速度慢，数据交换困难。

3.因测量时有误差与模型外表面不光滑等原因，连成的样条线不光顺时

还需要进行调整，否则构造出的曲面也不光滑。调整经常用的一种方法

是EditSpline，通常常用Editpole选项，包含移动、添加操纵点与操纵

极点沿某个方向移动，方便对样条进行编辑，此外，曲线的断开

（divide）、桥接（bridge）与光顺曲线（Smoothspline）也经常用到。

总之，在生成面之前需要做大量的调线工作，调线时能够使用曲率梳对

其进行分析，以保证曲线的质量，如图2所示。

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备