第四章 特征造型VIP专享VIP免费

CAD/CAM基础华中科技大学材料学院王义林第四章特征造型4.1特征定义4.2特征分类4.3基于特征的零件信息模型4.4特征造型系统实现模式4.5特征造型的关键技术4.6特征技术的发展简介特征造型是近二十年来发展起来的一种新的造型方法，它是CAD第三次技术（参数化技术）革命的里程碑。特征(Feature)一词的出现，最早是在一九七八年MIT的GossardD.C.所指导的SoltesJ.W的学士论文“AFeature-BasedRepresentationofPartsforCAD”中。4.1特征定义从加工角度看，特征被定义为加工操作和工具有关的零部件形式以及技术特征；从形体建模角度看，特征是一组具有特定关系的几何或拓扑元素；从设计角度看，特征又分为设计、分析和设计评价等。实例设计特征实例分析特征实例工艺规程设计特征实例数控加工特征特征定义特征的认识不同，至今尚无统一的特征定义，Shah指出一个特征所至少需要满足以下几个条件中的一个：零件的物理组成部分；可以映射到某一个具体的形状；有工程意义；有可以预知的属性。一些组织机构对特征的定义特征定义通用定义：特征就是任何已被接受的某一个对象的几何、功能元素和属性，通过它们我们可以很好地理解该对象的功能、行为和操作。更为严格的定义也被使用：特征就是一个包含工程含义或意义的几何原型外形。特征在此已不是普通的体素，而是一种封装了各种属性（attribute）和功能（function）的对象。特征的作用在CAD系统引入“特征”后，能够起到以下三方面的作用：①表示设计意图；②简化传统CAD系统中繁琐的造型过程；③从高层次上对具体的几何元素如点、线、面进行封装。4.2特征分类从产品整个生命周期来看，可分为：设计特征、分析特征、加工特征、公差及检测特征、装配特征等；(STEP产品模型)从产品功能上，可分为：形状特征、精度特征、技术特征、材料特征、装配特征；从复杂程度上讲，可分为：基本特征、组合特征、复合特征。特征分类从工程应用的角度1．形状特征(FormFeature)2．装配特征(AssemblyFeature)3．精度特征(PrecisionFeature)4．材料特征(MaterialFeature)5．分析特征(AnalysisFeature)6．补充特征(AdditionalFeature)1．形状特征形状特征用于描述某个有一定工程意义的几何形状信息，是产品信息模型中最主要的特征信息之一。它是其他非几何信息如精度特征、材料特征等的载体。非几何信息作为属性或约束附加在形状特征的组成要素上。形状特征又分为主特征和辅特征。主特征用于构造零件的主体形状结构；辅特征则用于对主特征的局部进行修饰，它依附在主特征之上。辅特征又有正负之分，正特征向零件加材料，用来描述如凸台、筋板等形状实体；负特征向零件减材料，用来描述孔、槽之类的形状。在辅特征中还包括修饰特征，用来表示印记和螺纹等。2．装配特征装配特征用于表达零件的装配关系，以及在装配过程中所需的信息，包括位置关系、公差配合、功能关系、动力学关系等，有时也包括在装配过程中生成的形状特征，如配钻等。3．精度特征精度特征用于描述几何形状和尺寸的许可变动量或误差，如尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等。精度特征又可细分为形状公差特征、位置公差特征、表面粗糙度等。4．材料特征材料特征用于描述材料的类型、性能和热处理等信息，如强度和延展性等力学特性、导热性和导电性等物理化学特性、以及材料热处理方式与条件(如整体热处理、表面热处理等)。5．分析特征分析特征用于表达零件在性能分析时所使用的信息，如有限元网格划分、梁特征和板特征等。也称技术特征。6．补充特征补充特征用于表达一些与上述特征无关的产品信息，如用于描述零件设计的GT(成组技术)码等管理信息的特征，也可称之为管理特征。一般把形状特征与装配特征叫做造型特征，因为它们是实际构造出产品外形的特征。其他的特征称为面向过程的特征，因为它们并不实际参与产品几何形状的构造，而属于那些与生产环境有关的特征。特征分类图4.3基于特征的零件信息模型4.4特征造型系统实现模式(1)特征交互定义(2)特征自动识别(3)基于特征的设计特征创建方法¼¸ºÎÔìÐÍÆ÷Éè¼Æʦ¼¸ºÎÄ£...