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计算机辅助工程报告 学 号： S170802010 姓 名： 陈立志 指 导 教 师： 王军（女） 2018年1月 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 1 试述表面建模和实体建模方法的原理、特点以及计算机内部表示方法，并从CAD/CAM集成的角度分析几何建模的局部性及产品建模技术的发展趋势。 （1）表面建模的原理是将物体分解成组成物体的表面、边线和顶点用顶点、边线和表面的有限集合表示和建立物体的计算机内部模型。表面建模分为平面建模和曲面建模，其中曲面建模为主要建模方法。 表面建模有以下特点 ①三维实体信息描述较线框建模严密、完整能够构造出复杂的曲面如汽车车身、飞机表面、模具外型? ②可以对实体表面进行消隐、着色显示和可以计算表面积利用建模中的基本数据进行有限元划分以及可以利用表面造型生成的实体数据产生数控加工刀具轨迹。 ③曲面建模理论严谨复杂所以建模系统使用较复杂并需一定的曲面建模的数学理论及应用方面的知识 ④此种建模虽然有了面的信息但缺乏实体内部信息所以有时产生对实体二义性的理解。如一个圆柱曲面就无法区别它是一个实体轴的面或是一个空心孔的面。 表面建模的数据结构是表结构（计算机内部存贮物体的顶点和棱线信息），除给出边线及顶点的信息之外还提供了构成三维立体各组成面素的信息。 实体建模的原理是在表面建模的基础上规定了表面完整的拓扑关系。实体建模是在计算机内部以实体描述客观事物利用这样的系统提供了实体完整的信息。实体建模分为体素法和扫描法，主要为体素法，即体素的拼合运算。 实体建模的特点是完整准确的表达物体，由具有一定拓扑关系的形体表面定义形体表面之间通过环、边、点建立联系表面的方向由围绕表面的环的绕向决定表面法向矢量指向形体之外覆盖一个三维立体的表面与实体可同时生成。 三维实体建模的计算机内部表示与线框建模、表面建模不同，三维实体建模在计算机内部存贮的信息不是简单的边线或顶点的信息，而是比较完整地记录了生成物体的各个方面的数据。计算机内部表示三维实体模型的方法有很多，并且正向着多重模式发展。 ①边界表示法 ②构造立体几何法 ③混合表示法（即边界表示法与构造立体几何法混合模式） ④空间单元表示法 几何建模的局限性 系统只存储了形体的几何形状信息，缺乏对产品零件信息的完整描述，未能提供产品在CAD/CAPP/CAM生命周期所需的全部信息。不能构成符合数据交换规范的产品模型，导致CAD/CAPP/CAM集成的困难。 产品建模技术的发展趋势 产品建模技术的发展趋势是基于特征化建模的基础上，开发CAPP技术，同时进行模块化建模，每个模块都有自己的特征 。 试述计算机辅助工艺设计的主要任务和难点以及派生CAPP的工作原理和开发过程。 计算机辅助工艺设计的主要任务和难点 工艺设计是生产技术准备工作的第一步，是连接产品设计与产品制造的桥梁。工艺设计的主要任务为被加工零件选择合理的加工方法和加工顺序，以便能按设计要求生产出合格的成品零件。 计算机辅助工艺设计（CAPP：Computer Aided Process Planning）通常是指机械产品制造工艺过程的计算机辅助设计与 HYPERLINK /item/%E6%96%87%E6%A1%A3%E7%BC%96%E5%88%B6 \t /item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E8%BE%85%E5%8A%A9%E5%B7%A5%E8%89%BA%E8%AE%BE%E8%AE%A1/_blank 文档编制。 HYPERLINK /item/CAPP%E7%B3%BB%E7%BB%9F \t /item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E8%BE%85%E5%8A%A9%E5%B7%A5%E8%89%BA%E8%AE%BE%E8%AE%A1/_blank CAPP系统的主要任务是通过 HYPERLINK /item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E8%BE%85%E5%8A%A9%E5%B7%A5%E8%89%BA%E8%BF%87%E7%A8%8B%E8%AE%BE%E8%AE%A1 \t /item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E8%BE%85%E5%8A%A9%E5%B7%A5%E8%89%BA%E8%AE%BE%E8%AE%A1/_blank 计算机辅助工艺过程设计完成产品设计信息向制造信息的传递、是连接CAD与CAM的桥梁，也是CIMS系统中的重要组成部