實(shí)體建模與特征建模技術(shù)

實(shí)體建模與特征建模技術(shù)第一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)體建模與特征建模技術(shù)本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)：掌握CAXA制造工程師2006“特征工具”欄中各項(xiàng)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(shí)現(xiàn)方法。第二頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)體建模與特征建模技術(shù)5.1實(shí)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(jì)技術(shù)5.4復(fù)雜零件的實(shí)體建模實(shí)例本章主要內(nèi)容：第三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)體建模與特征建模技術(shù)5.1實(shí)體建模表示方法常用的實(shí)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(gè)問題：①表示方法蘊(yùn)涵信息的完整性，即它是否唯一地描述了現(xiàn)實(shí)生活中的三維物體；②表示方法能表達(dá)形體的覆蓋率，即定義形體范圍的大小。第四頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)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，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)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(gè)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，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)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(yùn)算(交、并、補(bǔ))將簡單的基本體素(錐、柱、球、環(huán)等)拼合成復(fù)雜實(shí)體。圖5-4同一形體的不同CSG結(jié)構(gòu)第七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)體建模與特征建模技術(shù)5.1.4混合模式在一個(gè)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(bǔ)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(bǔ)短。

另外，實(shí)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，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)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(gè)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(gè)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(shí)體造型有密切關(guān)系的形狀特征。第九頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)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(diǎn)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(shí)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町悾缭O(shè)計(jì)人員感興趣的是使用形狀特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，而制造人員感興趣的是基于特征的制造，設(shè)計(jì)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，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)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，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)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(dá)一個(gè)零件總體形狀的特征?？筛鶕?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，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)體建模與特征建模技術(shù)5.3參數(shù)化設(shè)計(jì)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(gè)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(jì)使產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖可以隨著某些結(jié)構(gòu)尺寸的修改而自動(dòng)生成相關(guān)的圖形，其主要特點(diǎn)是：基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改。第十三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)體建模與特征建模技術(shù)5.3.1參數(shù)化設(shè)計(jì)一般是指設(shè)計(jì)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，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)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(gè)夾角這5個(gè)參數(shù)，只要這5個(gè)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(gè)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，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)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(shí)體建模實(shí)例第十六頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)體建模與特征建模技術(shù)5.4復(fù)雜零件的實(shí)體建模實(shí)例5.4.2實(shí)體特征在制造工程師中，提供了四種基本實(shí)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(dòng)增/除料。第十七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)體建模與特征建模技術(shù)5.4復(fù)雜零件的實(shí)體建模實(shí)例5.4.3實(shí)體造型實(shí)例（【例5-1】）

第十八頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)體建模與特征建模技術(shù)5.4.3實(shí)體造型實(shí)例（【例5-1】）

分析過程：(1)形體分析（底板、空心圓臺(tái)、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(tái)(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(tái)—以圓臺(tái)的上表面為草圖基準(zhǔn)面作出φ40—拉伸除料生成空心圓臺(tái))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，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)體建模與特征建模技術(shù)5.4復(fù)雜零件的實(shí)體建模實(shí)例5.4.3實(shí)體造型實(shí)例（【例5-2】）

第二十頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期五第5章實(shí)體建模與特征建模技術(shù)5.4.3實(shí)體造型實(shí)例（【例5-2】）

分析過程：(1)形體分析（底板、2個(gè)凸臺(tái)）；(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(gè)凸臺(tái)(以底板的上表面為草圖基準(zhǔn)面作出凸臺(tái)草圖—帶拔模斜