摘要：在UG开发环境下，通过水壶的逆向造型设计，对逆向工程中的关键技术进行了探索和实践。
　　关键词：UG；点云数据；逆向工程
　　1 引言
　　水壶是由多个形状复杂的三维曲面构成的，不仅要求具有实用功能，具有装配的互换性，而且很大程度上要求符合整体的艺术性和美观，要求线条优美，曲面平滑光顺。利用传统的正向设计方法，需要经过产品造型设计、工艺设计、模具结构设计、模具加工制造、样件试生产等复杂的过程，因为二维图纸上对三维模型的表达不直观，容易造成设计周期长、设计投入大、修改量大等问题。鉴于以上原因，本文采用逆向工程技术进行设计。
　　逆向工程技术是在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下，按照现有零件实物、利用各种数字化技术及CAD 技术，重新构造原型CAD 模型，然后将此模型用于产品的分析、制造和加工生产的技术。
　　2 设计思路
　　制作1：1的水壶模型提取模型表面上若干离散的点云数据，提取后的点云首先需要进行平滑、去噪、滤波等预处理，将预处理后的点云数据导入UG软件的逆向造型模块中，实现曲线曲面的重构，获得CAD 模型。最后，可以利用获取的CAD模型进行快速成型、模具设计等工作。
　　3 点云数据的采集和预处理
　　4 构建曲面
　　1）利用样条曲线将壶顶的轮廓勾勒出来，在这里曲线的建立必须借助辅助面和一些曲线来帮助我们完成任务。但是曲线的端点与壶身形成相切约束，只有这样才能完成曲线的光顺。以至最后创建的曲面才能够与大面壶身形成相切约束。（如图2所示）
　　2）用网格曲面功能创建曲面（如图3所示）。曲面功能最要的一点就是在连接的时候必须得到达面面相切的结果，所以在制作面的时候必须小心谨慎，也就是要注意细节问题。例如：在面面相切的问题上，我们提供的解决办法一般都是移动坐或者拉伸辅助曲线来标制作截面曲线，然后利用样条线的G01来连接；一般情况下桥接曲线也能达到要求。
　　3）壶嘴的创建和把手的创建一样，找出项关联的几条曲线修剪不需要的曲面再将曲线编制成网格。但是相切的时候是一个难点，我们要做的就是连接线条与大面壶身相切，这里用到的功能条有截面和曲线桥接，当然有时候样条也可以代替桥接曲线来连接截面曲线。至此，水壶的创建过程以基本完成了，剩下底座和一个凹形细节部位用回转和补片的方法可以完成。（如图4所示）
　　4）在细节工具栏下有倒圆角工具，将该优化的优化下，然后沿着X-Y平面整体镜像过去，缝合成一个整体。壶身、壶颈、壶嘴、底座分及把手五个部分（如图5所示）。将壶壁进行加厚和着色处理，至此就完成了一个水壶的逆向造型（如图6所示）。
　　随着科学技术的不断发展，逆向工程技术在机械领域中必将得到快速的发展和应用，采用先进的逆向工程技术可以提高产品的外观质量，缩短设计周期，降低开发成本。
　　参考文献
　　1.高永祥，《零件三维建模与制造：UGNX逆向造型、数控加工》，机械工业出版社