机械CAD CAM---第四章 CADCAM建模技术及产品数据模型.ppt

八、SolidWorks特征造型 1、三维参数设计软件中的特征 三维参数设计软件作为一个通用软件，由于要适应机械设计的各种不同的应用，而不同应用中的特征可能是完全不同的，所以这些软件中的特征均以形状特征为主，融入了一些与设计功能有关的特征种类。 1、三维CAD软件中的特征模型按照生成方法分为三类：1）基于轮廓的特征：先有被参数化约束的二维轮廓，之后按要求和软件的功能生成三维模型特征。例如：拉伸、回转、放样……2）基于已有特征的特征：先有某种特征存在，在此基础上进行修饰。例如：圆角、阵列……这是一种依附于已有特征的特征。3）定位特征：作为坐标系的参数化控制结果，生成工作面、工作轴、工作点或者基准坐标系。这些要素也是参数化的。 2、三维CAD软件提供的特征造型方法按照其功能特点分为四类： 基础特征：完成最基本的三维几何体造型任务。 在三维造型中的地位相当于草图绘制中的基本图元，是最基本的3D绘制方式。包括拉伸、旋转、切除、扫描、放样等类型。 附加特征：是在基础特征之上的特征修饰，如抽壳、倒圆和加筋等。 2、SolidWorks中的特征造型方法基础特征：拉伸、旋转、扫描、放样、拉伸切除、旋转切除、扫描切除、放样切除等；附加特征：圆角、倒角、钻孔（简单直孔和异型孔向导）、拔模、抽壳、筋（Rib）、圆顶、特型等；特征操作：线性阵列、圆周阵列、镜向、比例缩放、特征复制、特征移动等；参考特征（参考几何体）：基准面、基准轴、坐标系。 用 户 界 面 材料特征 形状特征 精度特征 几何/拓补 实 体 建 模 内部接口 材料库 形状库 材料数据 形状数据 产品库 精度库 精度数据 产品数据 特 征 建 模 工程数据库 特征建模的框架结构 特征信息包括几何信息和非几何信息。几何信息以显式方式表示，以面为基础，通过关系型表格记录几何要素的面、环、顶点等信息，为设计中几何数据的直接提取提供方便。非几何信息是制造中所用工艺信息，包括表面粗糙度、公差、尺寸精度等，采用隐式的描述方法。通过对属性的描述，记录相应的功能信息、制造信息以及特征间的相互关联，其特点是参数化、尺寸驱动、系统各特征完全关联。 四、特征信息的表达 1. 基于B-rep的方法: 在B-rep 方法中, 特征被定义为一个零件的相互联系的面的集合(面集)。 这些特征也被称为“面特征”。 2. 基于CSG 的方法: 基于CSG 的特征表达方法将特征定义为体素, 体素通过布尔操作构造零件。 3. 基于混合CSG/B-rep的方法: 混合CSG/B-rep方法是设计系统中表示特征的较好方法, 这是因为它同时兼有CSG 模型及B-rep模型的优点: CSG 模型易于对高层元素操作, B-rep模型易于与低层元素(点、线、面)附加尺寸、公差和其他属性。 特征的几何信息表示方法 特征设计应该能方便的进行修改，采用参数化定义的特征，特征本身就是参数化的，他们之间的组装是变量化的，即为尺寸驱动，特征参数化可以方便的修改形状、尺寸、公差、表面粗糙度等信息，最终满足所需的设计要求。在提供产品信息时，设计人员将少量集合参数输入系统，系统用这些参数自动生成特征的其他大量集合信息。 五、参数化特征 1．特征模型： 以特征来表示零件的方式即为零件的特征模型。由于特征的定义常依赖于应用, 因而对不同的应用就有不同的特征模型, 例如, 有设计特征模型、制造特征模型、 形状特征模型等。 2．建立特征模型方法： 1）特征识别: 首先建立一个几何模型, 然后由程序将几何模型的某部分与预定义的特征型相比较, 进而识别并提取出相匹配的特征实例。目前有很多特征识别算法。 六． 特征模型的建立方法 特征识别的特点 特征是从零件的几何模型中提取的。设计人员可以较自由地利用几何体素定义物体形状，但已知的功能信息就丢失了。几何描述可以适应不同的场合，然而仅可以识别出数据库中已存储的特征。 2）基于特征的设计： 直接用特征来定义零件的几何结构, 几何模型可以由特征生成。 在基于特征的设计方法中, 特征从一开始就加入到产品模型中, 特征型的定义被放入一个库中, 通过定义尺寸、位置参数和各种属性值可以建立特征实例。 （1）特征分割造型: 零件模型是通过毛坯材料与特征的布尔运算创建的.利用移去毛坯材料的操作, 将毛坯模型转变为最终的零件模型. （2）特征合成法： 系统允许设计人员通过加或减特征进行设计。首先通过一定的规划和过程预定义一般特征, 建立一般特征库, 然后对一般特征实例化, 并对特征实例进行修改、拷贝、删除生成实体模型, 导