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第五讲 特征建模 产品建模技术的发展历程 特征建模 线框建模、表面建模、实体建模只是提供了产品三维形体的几何信息和拓扑信息，但产品几何模型尚不足以驱动产品生命周期的全过程。 几何建模只是从计算机图形学的角度进行研究和构造，但没有完全考虑到工程应用的信息需要，如产品的工艺信息等。 在产品的几何信息和拓扑信息以外，还存在非几何信息，如材料、热处理信息、加工精度等。 特征建模（Feature Modeling）是从工程师应用角度提出的产品建模方法。 扳手的构造过程： 特征的分类 形状特征－Form Feature 装配特征－Assembly Feature 精度特征－Precision Feature 材料特征－Material Feature 分析特征－Analysis Feature 补充特征－Additional Feature 装配特征－Assembly Feature 用于表达零件的装配关系以及装配过程中所需的信息 模型替代、包封、边界盒 装配过程中生成的形状特征：如配钻等 与形状特征合称为造型特征 实际构造产品外型的特征 精度特征 用于描述几何形状和尺寸的许可变动量或误差 尺寸公差、形状公差、表面粗糙度等 材料特征 描述材料的类型与性能以及材料处理等信息 机械物理化学等特性及热处理方式与条件等 分析特征、技术特征 用于表达零件在性能分析时所使用的信息 有限元网格划分 补充特征、管理特征 表达与以上无关的一些产品信息 描述零件设计的编码等管理信息 形状特征－Form Feature 描述某一个具有一定工程意义的几何形状信息 其他非几何信息的载体 非几何信息作为属性或约束附加状于形状特征 基本特征 构造零件的主要形状结构 附加特征 对主特征的局部进行修饰 正特征、负特征、修饰特征 ②特征分析 特征分析主要有以下内容： A.特征分解 分析零件都是由哪些特征组成，需要创建哪些特征。对同一个零件可以有不同的特征分解方法，应该以是否符合设计思想为原则来确定一个好的特征分解方案。 B.特征的构造顺序 分析按照什么顺序创建这些特征以及如何进一步修整它们，分析的原则仍然是反映设计思想，并方便设计分析和修改。 C.特征的构造方法 不同的特征有不同的构造方法，同一个特征也有不同的构造方法，应该确定特征的造型方法，同时分析特征的主要约束。 特征建模与几何建模 相互联系 几何建模提供了面向几何的产品信息的表现形式 特征建模提供了连接工程知识和几何信息的工具 特征向下细分需要几何建模提供产品的几何形状信息 向上则反映工程语义的高层次信息 基于特征造型的产品设计方法是随着 CAD/CAM一体化要求而产生的，是建立在实体造型方法基础之上，更适合于计算机集成制造系统的产品设计方法 产品结构模型 产品结构模型（Product Structure Model）是将产品从概念设计到制造成最终产品的整个过程在计算机上用数字和图形模型给予全面描述。 其集成零件、部件和装配的全部可用信息，形成一个包括各种信息的电子化产品模型EPD（Electronic Product Definition）。 装配结构树： 思考题 1、形状特征主要分为哪两类？ 2、几何特征的种类？ 3、在实体建模技术中是否不含线框、曲面建模的技术？ 4、什么是特征？特征的分类有哪些？ 产品数据交换技术 主要内容：图形及产品数据交换有关技术。 概述 CAD/CAM系统之间存在数据交换的问题。在同一企业或不同企业可能应用不同的CAD/CAM系统，因此在不同系统之间必然存在文件的读取、转换和应用需要。 图形标准数据的转换是CAD发展进程中提出的（上一世纪70年代）。一个CAD系统不可能完全独立进行一项产品设计，图形交换的需求引导了产品数据定义标准化的规则。 IGES IGES Initial Graphics Exchange Standard 初始图形交换规范是国际上最早（1980年）产生的图形数据交换标准。 目前几乎所有的CADCAM软件均配有IGES接口。 SolidWorks 软件在打开文件的类型选项中带有IGES的接口。 caxa 软件在打开文件中的IGES选项 IGES产品模型 IGES产品模型 指用于定义产品模型的实体集合。 实体entity IGES的基本信息单位 几何实体 定义与物体几何形状有关的信息，包括点、线、面、体及实体集合的关系。 描述实体 定义尺寸及绘图说明等信息。 结构实体 组合项、图组、特性等。 IGES文件结构 格式以ASCII码，记录长度为80个字符的顺序文件。 文件分为五节 目录入口（DE） 存放实体信息、指针及关系 参数（PD）节 存放实体信息、指针及关系 整体节（G） 数据原始信息