CAD CAM技术 第七章基于特征参数化的特征设计.ppt

机械CAD/CAM 矩形阵列(见图)是将已有的同类型特征在二维坐标平面的两个坐标轴方向构成有序的排列。 矩形阵列 1）曲面切割特征 曲面是面模型，不是实体模型，但是可以利用事先生成的曲面去切割一个实体，得到曲面切割特征，以便实现复杂形状零件的造型。 2）加料特征 加料特征是给曲面模型加上一层均匀的壁厚或完全填充成实心件，使其成为实体模型。也可使用加料特征增加零件任何所选面的厚度。 3 ）除料特征(或抽壳特征) 除料特征(或抽壳特征)用于创建薄壁类零件。除料即在已创建的实心零件基础上，自动挖去中心部位的材料，并保证规定的壁厚。给零件添加抽壳特征时，系统会自动使零件的各个表面向内(或向外、或同时向内外)同时偏移一定距离，生成新的表面，并在两层表面之间加入材料，同时去除中心部位的材料。 使用除料特征可以创建单个、薄壁的三维实体零件并从零件上偏移指定面。 4）零件的布尔运算特征 可以在两个独立的零件之间用布尔运算生成一个新的零件，即把一个零件通过布尔运算加到另一个零件上，这个加上去的零件便成为被加入零件的一个组成部分，而不再是单独的一个零件了。这样生成的特征称为布尔运算特征。 使用布尔运算特征可以借助现有零件生成一个新的零件，这样就可以把一个已存在的零件(例如标准件库中的零件)作为另一个零件的特征而节省设计时间。当一个零件很复杂时，可以由几个人同时设计不同的部分(并行设计)，最后再用布尔运算把各个部分结合起来。 基于Pro/E的参数化特征设计基础 Pro/E三维特征造型包括虚拟特征和实特征 虚拟特征：即基准特征，是建立模型的参考 实特征： 实体特征：拉伸、钻孔、倒圆角… 曲面特征：拉伸、旋转、扫描、混成… 设计特征：基本特征之上的加工特征 对于基本方法不能实现的复杂、高级曲面的造型，可以采用变截面扫描、混成扫描、螺旋扫描等来完成。 Pro/E建立参数化特征模型一般流程 应用PRO/E软件建立参数化特征模型流程 1. 特征参数化设计概述 利用参数化技术进行设计、修改非常方便，用户构造几何模型时集中于概念和整体设计，可充分发挥设计者的创造性，提高设计效率 齿轮减速器特征建模分析 基于Pro/E的参数化特征设计基础 基于Pro/E的参数化特征造型实现 基于Pro/E的参数化特征造型实现 (1) 构造基体　根据初步设计方案，利用三维造型功能进行基体构形，生成减速箱箱体的雏形 (2) 建立用户自定义特征库　调用基本特征（如加凸台、挖孔、开槽…）建立特征库，形成所需的零件信息模型。模型树记录形体的创建历史和原始数据，特征的描述以参数表达为主。 1、箱体零件参数化特征造型 (3) 构建箱体的形状特征模型　从特征库中选择所需设计特征，输入设计参数，通过实体造型产生特征的几何模型，共同构成箱体的形状特征模型，并添加关系式建立参数约束关系 (4) 编辑箱体特征　对特征定形参数和定位参数进行编辑操作 (5) 真实感处理　对箱体进行色彩设计、材质纹理处理，构建真实感数字模拟箱体 选取要修改的特征及修改类型，改变相应参数，系统根据参数约束关系自动将参数变动传递到特征几何表示中并反馈于图形显示上，同时使相关特征的参数发生变化。并自动检查特征是否满足特征自身的定义约束。 2、齿轮参数化特征设计 齿轮轮齿精确的三维造型是齿轮机构动态仿真、NC加工、干涉检验以及有限元分析的基础。 Pro/E具有强大的实体造型功能，而且能使用编程的方法通过公式精确控制轮齿的齿廓曲面形状以及对齿轮实现整体尺寸驱动 下一节 基于Pro/E的参数化特征造型实现 齿轮建模程序框图 学习内容 特征参数化设计概述 标准件库设计 虚拟装配技术 图形渲染 工程图设计 2. 标准件库设计 三维标准件库构建方法 三维标准件库的建立 三维标准件库的使用 机械产品中包含大量的标准件，建立标准件图形数据库，便于装配图的设计，节省大量的绘图时间，大大提高设计效率，减少不必要的重要劳动。 三维标准件库构建方法 将标准图形特征分解并参数化，把标准中与参变量相对应的实际数据建成标准数据文件(数据库)，通过确定标准件参数绘制装配图上的标准件图形 标准图形库包括：滚动轴承、联结件、紧固件、密封件… 标准件库技术关键：三维参数化标准件图库 标准件参数库 三维标准件库的建立 三维参数化标准件图库参照国际标准(ISO)以及国家标准(GB) ，利用特征造型技术建立尺寸驱动的参数模型，因此要求设计人员具有较高的技术水平，用最少的特征和参