特征建模cadcam.ppt

6.3 特征建模技术 6.3.1特征建模的概念 6.3.2特征的分类与特征间的关系 6.3.3常见特征建模的方式 特征建模的意义 几何建模技术的发展促进了CAD/CAM技术的发展，成功地解决了一些工程应用问题，但由于几何建模仅从几何的角度定义零件的形状，从而使得几何建模所建立的零件模型存在如下缺陷： (1)信息定义的层次低 零件以点、线、面等较低层次的几何与拓扑信息描述，只有当这些信息作为图形显示出来时，人们才能理解其含义。 (2)零件定义不完整 只能定义零件的公称几何形状，而作为零件的其他信息如尺寸公差，表面粗糙度以及设计意图等都不能表达。 这些缺陷使得几何建模技术难于在工程领域中得到广泛而深入的应用。为此，人们提出了特征建模(Feature Modeling)技术。 特征的定义 特征是一种综合概念，它作为“产品开发过程中各种信息的载体”，除了包含零件的几何、拓扑信息外，还包含了设计制造等过程所需要的一些非几何信息。如材料信息、尺寸、形状公差信息、热处理及表面粗糙度信息和刀具信息等。 目前人们对于CAD/CAM中特征的定义尚没有达到完全统一。 在研究特征技术的过程中，国内外学者从不同的侧面、不同的角度，根据需要给特征赋予了不同的含义。下面是一些常见的定义： 常见的特征的定义（其它定义） 特征是从工程对象中高度概括和抽象出的工程因素,包含丰富的工程语义。 用于描述零件和装配体的语义组，它将功能、设计和制造信息组合在一起。 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，对应于一个或多个功能，能够被固定的方法加工成型。 “产品开发过程中各种信息的载体”，除了包含零件的几何拓扑信息外，还包含了设计制造等过程所需要的一些非几何信息，如材料信息、尺寸、形状公差信息、热处理及表面祖糙度信息和刀具信息等。因此特征包含丰富的工程语义，它是在更高层次上对几何形体上的凹腔、孔、槽等的集成描述。 形状特征的分类方法之一 特征描述树 基于特征的零件信息模型的总体结构 三、常见特征建模方式 以特征来表示零件的方式即为零件的特征模型。由于特征的定义常常依赖于应用，因而对不同的应用就有不同的特征，如有设计特征模型、制造特征模型、形状特征模型等。目前建立特征模型的方法有： 特征识别 基于特征的设计 特征映射 交互式特征识别（定义） 利用现有的造型系统建立产品的几何模型，由用户直接通过交互方式选取某一特征所包含的几何要素（面、边等）而构成特征模型。并将其相应特征参数或精度、技术要求、材料热处理等信息作为属性添加到特征模型中。这种建模方法简单、易于操作,但自动化程度低，产品数据的共享难于实现，信息处理过程中容易产生人为的错误。 特征识别的特点 特征识别为现有几何造型系统的进一步应用提供了方法，部分解决了实体造型系统与系统间信息交换的不匹配问题，提高了设计的自动化程度。然而有一定的局限性： ①对简单形状特征的识别比较有效，当产品比较复杂时，特征识别就显得很困难，甚至无效； ②特征识别使形状特征在形状上得到了一定程度的表达，但形状特征之间的关系仍无表达。 基于特征的设计是由设计人员调用特征造型系统中的特征，通过增加、删除和修改等操作建立零件特征模型的建模方式。 特征映射 一个几何元素在不同的应用领域中可能被视为不同的特征。因此，对CAD／CAM集成系统，必须能将设计特征自动转换成针对特定应用的特征，这就需要特征映射。特征映射应该在相应的知识库支持下，任意特征之间可进行自由地双向转换。 形状特征举例 轴盘类零件的基本特征 板类零件的基本特征 特征的定义 6.4 三维造型软件简介 AutoCAD、MDT及Inventor SolidWorks Pro/ENGINEER AutoCAD、MDT及Inventor AutoCAD基本上是一个二维工程绘图软件，具有较强的绘图、编辑、剖面线和图案绘制、尺寸标注以及方便用户的二次开发功能，也具有部分的三维作图造型功能。 MDT(Mechanical Desktop)是Autodesk公司在机械行业推出的基于参数化特征实体造型和曲面造型的微机CAD／CAM软件，它将三维造型和二维绘图集成到一个环境下，是介于大型CAD／CAM系统与二维绘图系统之间的一种产品，具有很强的设计功能。 Inventor是Autodesk公司必威体育精装版的和最现代的机械设计系统。除了支持现有通用的传统参数化设计方法外，使用的是基于参数化方法的叫做“自适应装配”的方法。它特有的以装配为中心的设计模型使用户可以智能地设计，比传统的参数化和变量化模型更加优越。 SolidWorks 该软件是成立于19