實體建模與特征建模技術(shù)

實體建模與特征建模技術(shù)第一頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)本章學(xué)習(xí)重點：掌握CAXA制造工程師2006“特征工具”欄中各項命令的功能和操作方法；通過本章的學(xué)習(xí)，逐步建立起靈活、高效的造型思想和實現(xiàn)方法。第二頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.1實體建模表示方法5.2特征建模技術(shù)5.3參數(shù)化設(shè)計技術(shù)5.4復(fù)雜零件的實體建模實例本章主要內(nèi)容：第三頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.1實體建模表示方法常用的實體造型表示方法有掃描法、邊界表示法、構(gòu)造立體幾何法、混合表示法等。無論那種方法，都要考慮下述的兩個問題：①表示方法蘊涵信息的完整性，即它是否唯一地描述了現(xiàn)實生活中的三維物體；②表示方法能表達形體的覆蓋率，即定義形體范圍的大小。第四頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.1.1掃描法將二維的封閉截面沿給定的軌跡平移或繞給定的軸線旋轉(zhuǎn)而成的。第五頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.1.2邊界表示法通過描述形體的邊界來表示一個形體。由于形體的邊界是形體與周圍環(huán)境的分界面，完整地定義了形體邊界，也就唯一地定義了形體本身的。圖5-2邊界表示法的原理第六頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.1.3構(gòu)造立體幾何法通過布爾運算(交、并、補)將簡單的基本體素(錐、柱、球、環(huán)等)拼合成復(fù)雜實體。圖5-4同一形體的不同CSG結(jié)構(gòu)第七頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.1.4混合模式在一個建模系統(tǒng)中采用幾種不同的表示方法，即采用兩種或兩種以上的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，以便相互補充或應(yīng)用于不同的目的，從而充分發(fā)揮各種表示方法的優(yōu)勢，取長補短。

另外，實體建模的表示方法還有空間單元表示法、光線投影法等，隨著CAD技術(shù)的發(fā)展建模表示方法也在不斷地發(fā)展。返回本章目錄第八頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.2特征建模技術(shù)產(chǎn)品的幾何建模不足以提供產(chǎn)品整個生命周期中所需要的全部信息,這就要求產(chǎn)品的幾何模型向產(chǎn)品模型發(fā)展。而特征建模技術(shù)是建立產(chǎn)品模型的一個重要途徑。產(chǎn)品特征可分為形狀特征、尺寸公差特征和技術(shù)特征等，在此主要討論與實體造型有密切關(guān)系的形狀特征。第九頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.2.1形狀特征的概念形狀特征指的是反映產(chǎn)品零件幾何形狀特點的、可按一定原則加以分類的產(chǎn)品描述信息。將特征引入幾何造型系統(tǒng)為的是增加幾何實體的工程意義,為各種工程應(yīng)用提供更豐富的信息。不同的領(lǐng)域?qū)μ卣鞯睦斫庥兴町?，如設(shè)計人員感興趣的是使用形狀特征進行設(shè)計，而制造人員感興趣的是基于特征的制造，設(shè)計特征和制造特征并不存在著一一對應(yīng)的關(guān)系，而是依賴于其應(yīng)用的領(lǐng)域。第十頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.2.2特征建模過程

將構(gòu)成零件的特征依次加到形體上，后續(xù)特征依附于前面的特征，前面特征的變化將影響后續(xù)特征的變化。采用“特征樹”的方法（又稱為歷程樹方法），將特征建模的歷程一一記錄下來。

第十一頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.2.3幾何特征的種類及生成方法基本形狀特征是表達一個零件總體形狀的特征。可根據(jù)二維輪廓生成三維特征，該類特征主要包括：拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描特征等。附加形狀特征主要包括:孔、軸、倒角、倒圓、陣列、槽、殼體特征等。返回本章目錄第十二頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.3參數(shù)化設(shè)計技術(shù)傳統(tǒng)的CAD技術(shù)都用固定的尺寸值定義幾何元素，所輸入的每一個幾何元素都有確定的位置，要修改這些元素很不方便。參數(shù)化設(shè)計使產(chǎn)品設(shè)計圖可以隨著某些結(jié)構(gòu)尺寸的修改而自動生成相關(guān)的圖形，其主要特點是：基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動設(shè)計修改。第十三頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.3.1參數(shù)化設(shè)計一般是指設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)比較定型，可以用一組參數(shù)來約定尺寸關(guān)系。圖5-6參數(shù)化示意圖第十四頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.3.2約束概念（見前一頁圖）角度α2~α4就是由四條邊和角度α1嚴(yán)格確定的，不能隨意取值。顯然，四邊形的形狀取決于四條邊長和一個夾角這5個參數(shù)，只要這5個參數(shù)確定了，該四邊形的形狀就確定了，因此，我們稱這5個參數(shù)為封閉四邊形的一組尺寸約束。改變這組尺寸約束，四邊形的原有封閉狀態(tài)就被破壞了，因此，必須重新調(diào)整形狀，直到四邊形重新封閉為止。這一過程就是使尺寸約束重新獲得滿足的過程，簡稱為約束滿足。第十五頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.4.1草圖繪制草圖是特征生成所依賴的曲線組合。繪制草圖的過程可以分為確定草圖基準(zhǔn)平面，選擇草圖狀態(tài)，圖形的繪制，圖形的編輯和草圖參數(shù)化修改等五步。5.4復(fù)雜零件的實體建模實例第十六頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.4復(fù)雜零件的實體建模實例5.4.2實體特征在制造工程師中，提供了四種基本實體特征工具分別是拉伸增/除料，旋轉(zhuǎn)增/除料，放樣增/除料，導(dǎo)動增/除料。第十七頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.4復(fù)雜零件的實體建模實例5.4.3實體造型實例（【例5-1】）

第十八頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.4.3實體造型實例（【例5-1】）

分析過程：(1)形體分析（底板、空心圓臺、筋板）；(2)用適當(dāng)增/除料方式生成各部分形體（附屬特征后做）。1)生成底板(根據(jù)俯視圖作出草圖—拉伸增料生成底板整體—拉伸除料生成內(nèi)槽)2)生成空心圓臺(以底板內(nèi)槽上表面為草圖基準(zhǔn)面作出R45—帶拔模斜度拉伸增料生成圓臺—以圓臺的上表面為草圖基準(zhǔn)面作出φ40—拉伸除料生成空心圓臺)3)生成筋板(作出斜線草圖—生成筋板—拔模)4)作附屬特征第十九頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.4復(fù)雜零件的實體建模實例5.4.3實體造型實例（【例5-2】）

第二十頁，共二十二頁，2022年，8月28日第5章實體建模與特征建模技術(shù)5.4.3實體造型實例（【例5-2】）

分析過程：(1)形體分析（底板、2個凸臺）；(2)用適當(dāng)增/除料方式生成各部分形體（附屬特征后做）。1)生成底板(根據(jù)俯視圖作出草圖—帶拔模斜度拉伸增料生成底板)2)生成帶凹坑的兩個凸臺(以底板的上表面為草圖基準(zhǔn)面作出凸臺草圖—帶拔模斜