4_建模理论2-几何建模与特征建模.ppt

特征模型 一、实体模型的不足 二、基于特征的实体造型 三、特征的分类 四、特征的表示 五、特征的形成规则 实体模型的不足 ? 着眼于完善产品的几何描述能力。它只存储了物体的几何形状信息，缺乏产品在开发和生产整个生命周期所需的全部信息，如材料、尺寸公差、加工特征信息、表面光洁度和装配要求等，因此不能符合数据交换规范的产品模型，导致CAD/ CAPP /CAM集成的先天困难。 ? 所提供的造型手段不符合工程师的设计习惯。 它只提供了点、线、面或体素拼合这些初级构形手段，不能满足设计、制造对构形的需要。因为设计工程师和制造工程师在设计一个零件时，总是从那些对设计或制造有意义的基本特征出发进行构思以形成所需的零件。其中的特征包括各种槽（如方形槽、V形槽、燕尾槽、盲槽）、凹坑、圆孔、螺纹孔、顶尖孔、退刀槽、倒角等。 特征造型以实体造型为基础，用具有一定设计或加工功能的特征作为造型的基本单元建立零部件的几何模型。 特征是描述产品信息的集合，也是设计或制造零部件的基本几何体。 基于特征的实体造型 常用的特征信息包括： 形状特征，与工程几何相关 精度特征，公差 技术特征，性能参数 材料特征，材料类型、热处理 装配特征，零件相关方向、相互作用和配合关系 在更高的层次上从事产品设计工作： 使设计人员将更多的精力用在创造性构思上； 使产品设计更易为别人所理解； 使设计的图样更容易修改。 (2) 有助于加强产品设计、分析、工艺准备、加 工、检验各部门之间的联系。 特征造型的优点： (3) 促进产品的集成信息模型的实现，因为特征造型能够很好地表达产品的完整的技术和生产管理信息。 (4) 有助于推动行业内的产品设计和工艺方法的规范化、标准化和系列化。 (5) 促进智能CAD系统和智能制造系统的逐步实现。 特征源于模块化设计思想，以几何造型为基础，把零部件表示为参数化的几何体。 特征具有可设计性和可加工性的特点。可设计性是指特征必须是可以构造的几何体；可加工性是指组成零部件的特征必须和某种加工工艺对应。 特征的定义 针对产品设计和加工信息，特征的分类如下： 针对产品设计和加工信息，特征的分类如下： 形状特征的形成规则包括： 局部生成规则和全局定位规则 特征的形成规则 局部生成规则： 包括拉伸规则、过渡规则、形变规则、组合规则、复合规则 全局定位规则： 确定特征的局部形状在整个形体中的相对位置。 复习题： 线框模型有什么特点？ 表面模型有什么特点？ 什么是正则几何形体？ 几何造型系统对形体的基本要求是什么？ 一般来说，外环和内环的方向是什么？ 能够指出实际图形是正则形体还是非正则形体 实体模型的表示方法有哪些？ 8.构造实体几何（CSG）如何表示实体？其优缺点？ 9.边界表示中描述形体的信息包括哪两个部分？ 10.边界表示的基本拓扑形式是什么？ 11.边界表示的优缺点是什么？ 12.什么是特征造型 13.特性信息可以分成哪几类？ 14.特征造型的优点？ 复习题： * 传统的设计方式是在人脑中想象出空间物体，然后用二维图形表示出来。现在用计算机辅助人们进行设计，要求将人脑中的三维形体方便地表示在计算机上，这个表示过程就是几何造型。 由于几何实体均为三维的、连续的，而计算机内部是一维的、离散的、有限的，因此存在着计算机的存储环境与客观的三维实体不协调和不匹配的问题。这里要解决的主要问题是，使用什么样的数据结构能在冗余度最少的情况下表达物体的全部信息，并且这种表达具有准确性、完整性和统一性。 * 传统的设计方式是在人脑中想象出空间物体，然后用二维图形表示出来。现在用计算机辅助人们进行设计，要求将人脑中的三维形体方便地表示在计算机上，这个表示过程就是几何造型。 由于几何实体均为三维的、连续的，而计算机内部是一维的、离散的、有限的，因此存在着计算机的存储环境与客观的三维实体不协调和不匹配的问题。这里要解决的主要问题是，使用什么样的数据结构能在冗余度最少的情况下表达物体的全部信息，并且这种表达具有准确性、完整性和统一性。 * 传统的设计方式是在人脑中想象出空间物体，然后用二维图形表示出来。现在用计算机辅助人们进行设计，要求将人脑中的三维形体方便地表示在计算机上，这个表示过程就是几何造型。 由于几何实体均为三维的、连续的，而计算机内部是一维的、离散的、有限的，因此存在着计算机的存储环境与客观的三维实体不协调和不匹配的问题。这里要解决的主要问题是，使用什么样的数据结构能在冗余度最少的情况下表达物体的全部信息，并且这种表达具