现代CAD基础与应用第三章.pptVIP

研究前沿：产品信息模型和全设计流程一致性研究 机械类专业基础核心课程 主讲:刘子建 教授 汽车楼322hncad@ 助教：周晋超等 综合实验楼468 精品课程网站：/2010/jxcad 课程中心网站： * 本章学习要求与学习方法 ★了解 CAD特征建模技术的基本概念和方法。 第3章 CAD特征建模技术 ★了解 CAD技术的发展前沿和发展趋势。 ★学习要点：理解工程需求、质疑现有技术、思考模型作用、关注研究方法、参与思想交流。 * 第3章 CAD特征建模技术 第1节 特征技术概述 ★ CAD实体建模技术存在的不足 ◆产品定义不完整。模型仅仅定义了产品的三维几何形状和拓扑关系，许多其它重要信息如精度、材料、工艺、装配等都不包括在模型中； ◆数据的抽象层次低。实体（如体素等）主要是几何概念，设计制造中的工程语义，如键槽、中心孔、加强筋等均不能直接表达； ◆支持产品设计、制造的程度不高。模型技术只面向设计的最终结果，不支持产品设计、分析和优化的过程。 * 第3章 CAD特征建模技术 第1节 特征技术概述 ★特征建模技术的基本概念 ◆特征（feature）—是客观事物特点的表征,是 具有特定语义的信息单元； ◆特征建模—具有工程语义的几何模型建造技术； ◆特征模型—以特征为结构单元定义的CAD模型； ◆特征技术—支持特征模型的CAD软件技术。 * 第3章 CAD特征建模技术 第1节 特征技术概述 ★特征建模技术的特点 ◆是一种从工程语义出发构建产品三维CAD模型的方法，能更好地适用于产品结构设计； ◆以抽象层次更高的工程语义元素作为操作对象，如中心孔、键槽、加强筋等，可以明显提高结构设计建模效率； ◆与几何造型技术相结合，将更多的产品设计意图以特征作为载体，传递给产品生命周期的后续阶段。 * 第3章 CAD特征建模技术 第1节 特征技术概述 ★特征的分类 Pratt,Wilson的分类：显式特征、隐式特征（P64） J.J.Shan分为形状、精度、技术、材料、装配五大特征 Lee等将特征分为：设计特征、制造特征 Luby等将特征分为：宏特征、微特征 Hoffmann和Joan Arinyo：基准特征、生成和修改特征 Laakko和Mantyla将特征分为：特征类、特征实例 上述特征分类的特点是需求主导，各取所需。 * 第3章 CAD特征建模技术 第1节 特征技术概述 ★特征类与特征对象 ◆借助于面向对象方法，将特征相互之间的关系描述为特征类和特征对象之间的关系。 特征类：具有相同属性的特征对象的集合称为特征类； 特征对象：特征类中的一个具体的特征实例。 特征间通过用户的操作发生联系，主要的是几何拓扑关系，返回的是特征结合在一起产生的整体特征。 通过消息的传递达到对象间通讯的目的，返回的是对象的状态和属性。 单元之间联系方式 定义特征、分析特征间的关系、建立特征库 发现对象、发现对象间关系、发现类 设 计 过 程 独立性：特征之间定义明确，互不干涉 层次性：特征之间有明确的层次关系 明确性：对操作的响应明确 封装性：对象间边界分明，互 相不可见 继承性：子承父类 多态性：对用户同一操作响应 不一 技术 特 性 特征技术 面向对象技术 * 第3章 CAD特征建模技术 第1节 特征技术概述 ★特征之间的关系与特征模型 ◆几种主要关系： AIO(An instance of) ——逻辑联系关系 CONT(Connect to) ——位置邻接关系 REF(Reference) ——属性引用关系 IST(Is subordinated to) ——结构从属关系 * 第3章 CAD特征建模技术 第1节 特征技术概述 ★特征的三种表示方法 ◆ 基于B-rep的表示方法—适用于特征识别和修改 ◆ 基于CSG的表示方法—适用于特征建模和设计 ◆ 实际中常用基于B-rep和CSG的混合表示方法 * 第3章 CAD特征建模技术 第1节 特征技术概述 ★两种主要的特征建模方法 方法一：特征识别 先建立实体模型，用程序自动识别并提取特征，再生成特征模型。 特征的不完整识别：凸壳算法、单元分解法、几何 推理法等； 特征的完整识别：将几何模型与预先定义好的特征类进行比较，确定相匹配的实体，定义为特征模型。 * 第3章 CAD特征建模技术 第1节 特征技术概述 ★特征建模的两种主要方法 方法二：基于特征的设计 直接用特征