4.5特征建模.ppt

4．5 特征建模 教学提示： 本章主要介绍了三维形体的产品特征模型（特征建模）的原理、建立方法和特点。 教学要求： ①了解特征建模的意义和原理； ②掌握特征建模的方法和特点； ③了解特征库； 4．5 特征建模 特征建模是建立在实体建模的基础上，加入了包含实体的精度信息、材料信息、技术要求和其他有关信息，以完整地表达实体信息。 特征是一种综合概念，它是实体信息的载体，特征信息是与设计、制造过程有关的，并具有工程意义。在实际应用中，从不同的应用角度可以形成具体的特征。 特征是由一定拓扑关系的一组实体体素构成的特定形体，它还包括附加在形体之上的工程信息，能用固定的方法加工成型。 特征造型的方式 特征建模的方式： 交互式特征定义 特征识别 基于特征识别的设计。 交互式特征定义 特征识别 基于特征识别的设计 4．5．2 特征建模的原理 1．特征的定义 1.特征的定义 在实际应用中，随着应用角度的不同可以形成 具体的特征定义： 从设计角度看，特征分为设计特征、分析特征、管理特征等； 从形体造型角度看，特征是一组具有特定关系的几何或拓扑元素； 从加工角度看，特征被定义为与加工、操作和工具有关的零部件形式及技术特征。 总之，特征反映了设计者和制造者的意图。 2. 特征建模系统的构成 1)形状特征模型 主要包括几何信息、拓扑信息，如描述零件的几何形状及与尺寸相关的信息的集合，包括功能形状、加工工艺形状等。 2)精度特征模型 用来表达零件的精度信息，包括尺寸公差、形位公差、表面粗褪度等。 3)材料特征模型 用来表达与零件材料有关的信息，包括材料的种类、性能、热处理方式、硬度值等。 4)装配特征模型 描述有关零部件装配的信息，如零件的配合关系、装配关系等。 5)管理特征模型 描述与零件管理有关的信息．如标题栏和各种技术要求等。 特征建模系统的构成 在所有的特征模型中，形状模型是描述零 件或产品的最主要的特征模型，它是其他特征模型的基础。 根据形状特征在构造零件中所发挥的作用不同，可分为主形状特征和辅助形状特征。 3. 形状特征的分类 1)主特征 主特征用来构造零件的基本几何形体。根据特征形状的复杂程度又可分为简单主特征和宏特征两类： ①简单主特征主要指圆柱体、圆锥体、长方体、固球、球缺等简单的基本几何形体。 ②宏特征指具有相对固定的结构形状和加工方法的形状特征，其几何形状比较复杂，而又不便于进一步细分为其他形式特征的组合。如盘类零件、轮类零件的轮辐和轮毅等。 零件形状特征的分类 3. 形状特征的分类 2)辅特征 辅特征是依附于主特征之上的几何形状特征，是对主特征的局部修饰，反映了零件几何形状的细微结构。 辅特征依附于主特征，也可依附于另一辅特征。螺纹、花键、v形槽、T形档、u形槽等单一特征，可以附加在主特征之上，也可以附加在辅特征之上，从而形成不同的几何形体。 3. 形状特征的分类 组合特征 指由一些简单辅特征组合而成的特征，如中心孔、同轴孔等。 复制特征 指由一些同类型辅特征按一定的规律在空间的不同位置上复制而成的形状特征，如周向均布孔、矩形阵列孔、油沟密封榴、轮缘(如v带轮相等)。 4．特征建模的特点 特征建模着眼于表达产品完整的技术和生产管理信息，且这种信息涵盖了与产品有关的设计、制造等各个方面，为建立产品模型统一的数据库提供了技术基础。 它可使产品的设计与生产准备同时进行，从而加强了产品的设计、分析、工艺准备、加工与检验等各部门间的联系， 为基于统一产品信息模型的新产品进行CAD／CAPP／CAM的集成创造了条件。 5．特征建模的功能 特征建模具有以下功能： (1)预定义特征并建立特征库； (2)利用特征库实现基于特征的零件设计； (3)支持用户去自定义特征，并完成特征库的管理操作； (4)对已有的特征进行删除和移动操作； (5)在零件设计中能实现提取和跟踪有关几何属性等功能。 4．5．3 特征间的关系 为了方便描述特征之间的关系，提出了特征类、特征实例的概念。 特征类是关于特征类型的描述，是具有相同信息性质或属性的特征概括。 特征实例是对特征属性赋值后的一个特定特征，是特征类的成员。 4．5．3 特征间的关系 特征类之间、特征实例之间、特征类与特征实例之间有如下的关系： (1)继承关系 继承关系构成特征之间的层次联系，包括AKO关系和INS关系。 (2)邻接关系 反映形状特征之间的相互位置关系，用CONT表示。 (3)从属关系 描述形状特征之间的依从或附属关系，用IST表示。 (4)引用关系 描述形状特征之间作为关联属性而相互引用的联系