三维CAD混合建模技术及研究.pdfVIP

三维CAD 混合建模技术研究 1 1 2 刘爱军 ，黄松波 ，闫光荣 （1．北京数码大方科技股份有限公司，北京 100190； 2 ．北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100190） 摘要：三维数字化建模主要有参数化建模、直接建模2 种技术，但这两种技术在实际应用中均存在缺陷。探讨将 2 种建模方法融合在一起形成混合建模技术，以便更好体现设计者的意图，更快提高设计效率。 关键词：几何建模；参数化特征造型；直接建模；混合建模 Research on Hybrid Modeling Technology for CAD Model 1 1 2 LIU Aijun , HUANG Songbo , YAN Guangrong ( 1. CAXA Technology Co., Ltd, Beijing 100190, China;2. Sc hool of Mechanic al Engineering and Automation, Beihang University, Beijing 100191, China ) Abstract: The three-dimensional digital modeling technique mainly has two ways: parametric modeling and direct modeling. But both ways are defective in practical applications. A hybrid modeling technology consisting of the two modeling ways is presented. This method can reflect the intention of the designers and improve design efficiency better. Keywords : geometric modeling, parametric feature modeling, direct modeling, hybrid modeling 20 世纪50 年代至今，几何建模技术经历了线框造型、曲面造型、实体造型3 个阶段。线框造型采用 顶点、边2 种拓扑元素及其相互关系来表示三维物体的形状，优点是表达简单，易于处理，其输入的信息 仅为一系列点及其连接关系；缺点是具有二义性，不能消隐和真实感显示物体。曲面造型主要依据顶点、 边、表面3 种拓扑元素及其相互间的拓扑关系来描述三维物体的形状，因提供了三维物体的表面信息，能 够进行隐藏线的消除和图形的真实感显示；缺点是没有明确地定义三维物体的实心部分，不能进行物体的 重心、质量、惯性矩等物性参数的计算。实体造型是20 世纪70 年代开始发展起来的一门新的造型技术， 比曲面造型增加了三维体的实心部分的表达，得到了三维形体的无二义性描述，能够在一个完整的几何模 型上实现零件的质量计算、有限元分析、数控加工和消隐渲染图的生成。20 世纪90 年代，美国PTC 公司 在实体造型的基础上引入参数化特征造型技术，将几何建模技术推高到一个新阶段。当前，主流CAD 软 件均采用参数化特征造型作为主要的几何建模手段。 经过 20 多年的发展及在工程技术行业中的应用实践，参数化特征造型被认为是一种可以满足制造业 产品设计需求的建模技术。但随着工业界对CAD 技术应用的深入和细化，用户个性化设计需求不断提升， 对设计部门而言，如何快速响应用户需求、缩短新品研发周期、快速完成产品升级，成为企业迫切需要解 决的关键问题。 参数化特征建模技术本身固有严格遵循造型历史关系的规则，使用户难以实现灵活、快速表达其设计 的创新点。在产品升级改造中，由于设计人员对产品模块化及系列化的历史了解不充分，极易导致产品参 作者简介：刘爱军，硕士，工程师，主要研究方向为CAD 、云计算；电话 Email：laj@