模具CAD课件091cadcam_参数化方法.pptVIP

第五章 参数化技术 5.1 基于约束的参数化设计概述 5.2 约束推理求解算法 5.3 参数化CAD系统 本章要解决的问题： 为什么要采用参数化设计方法？和传统设计方法比较优势在哪儿？ 怎样构建一个参数化设计系统？ 学会一个参数化系统的应用。 第六章 参数化技术 5.1 基于约束的参数化设计概述 5.2 约束推理求解算法 5.3 参数化CAD系统 设计的一般过程 设计 求证 再设计 实际设计的时间分配 设计（建模） 1/3 标注尺寸＋审核 1/3 设计修改 1/3 一个简单的实例 传统的设计过程 1、通过四边形的四个顶点的标值画出该四边形（四条线） 2、修改方法（三条线） 1）移动右边的铅垂线一个距离到相应的位置 2）延长两条水平线的端点到新的位置 问题：为什么修改会如此复杂？？？？ 传统CAD系统的不足 (1) 在实际设计过程中，大量的设计是通过修改已有图形而产生的。由于传统的设计绘图系统缺乏变参数设计功能，因而不能有效地处理因图形尺寸变化而引起图形变化的问题； (2) 对于各种不同的产品模型，只要稍有变化都必须重新设计和造型，从而无法较好地支持系列产品的设计工作。 (3) 传统CAD系统面向具体的几何形状，使设计人员过多地局限于某些设计细节，而工程设计往往是先定义一个结构草图作为原型，然后通过对原型的不断定义和调整，逐步细化达到最佳设计结果。 实际上现在的CAD系统的修改都不这样修改 举例 如AutoCAD的操作 问题：在这个例子中看见有什么不一样的地方？？？ 能同时修改两条线 。为什么？？ 处理了两线共点的约束条件 参数化的概念 参数化设计是用约束来表达产品几何模型，定义一组参数以控制设计结果，从而能够通过调整参数来修改设计模型，并能方便地创建一系列在形状或功能上相似的设计方案。 参数化设计方法与传统方法相比最大的不同在于它存储了设计的整个过程，设计人员的任何修改都能快速地反映到几何模型上，并且能设计出一族形状相似而不是单一的产品模型。 参数化的概念 几何图形的参数化－－几何图形随某参数变化而自动变化的现象 。 参数化的概念 参数化的本质是加约束和约束满足。 参数化模型 几何模型包括两个主要概念：几何关系和拓扑关系 参数化模型要体现零件的拓扑结构，从而保证设计过程中几何拓扑关系的一致 需要在参数化模型中建立几何信息和参数的对应机制 参数化模型 实现机制－－尺寸标注线：尺寸标注线可以看成一个有向线段，上面标注的内容就是参数名，其方向反映了几何数据的变动趋势，长短反映了参数现值，这样就建立了几何实体和参数间的联系。 实现过程－－由用户输入参数，根据参数名找到对应的实体，进而根据参数值对该实体进行修改，实现参数化设计。 参数化模型 L＝N*A十(N十1)* T H＝B十Z * T 这个条件关系称为约束 参数化模型 约束可以解释为若干个对象之间所希望的关系，也就是限制一个或多个对象满足一定的关系，对约束的求解就是找出约束为真的对象的值。 由于所有的几何元素都能根据其几何特征和参数化定义相联系，从而所有的几何约束都能看成为代数约束。 参数化设计方法 尺寸驱动法 变量几何法 人工智能方法 基于图论的约束求解方法 基于生成历史的过程构造法 尺寸驱动法 所谓尺寸驱动技术，就是根据尺寸约束，用计算的方法自动将尺寸的变化转换成几何形体的相应变化，并且保证变化前后的结构约束保持不变。 尺寸驱动法 实现尺寸驱动的关键，在于尺寸链的求解 尺寸驱动法 对于二维图形，通过尺寸标注线可以建立几何数据与其参数的对应关系。 通常图形系统都提供多种尺寸标注形式，一般有线性尺寸、直径尺寸、半径尺寸、角度尺寸等，因此，每一种尺寸标注都具有相应的参数驱动方式。 尺寸驱动法 实际由用户控制的即能够独立变化的参数一般只有几个，称之为主参数或主约束；其他约束可由图形结构特征确定或与主约束有确定关系，称它们为次约束。 约束联动 （1）图形特征联动 （2）相关参数联动 图形特征联动 所谓图形特征联动就是保证在图形拓扑关系（连续、相切、垂直、平行等）不变的情况下，对次约束的驱动。 相关参数联动 所谓相关参数联动就是建立次约束与主约束在数值上和逻辑上的关系。 驱动树 尺寸驱动法 当修改某一尺寸时，系统自动检索该尺寸在尺寸链中的位置，找到它的起始几何元素和终止几何元柬，使它们按新尺寸值进行调整，得到新模型；接着检查所有几何元素是否满足约束，如不满足，则让拓扑约束不变，按尺寸约束递归修改几何模型，直到满足全部约束条件为止。 尺寸驱动法一般用于结构形状基本定形，可以用一组参数来约定尺寸关系的设计对象。 变量几何法(Var