《产品造型与设计》ppt课件

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1、产品造型与设计II向辉山东大学软件学院工程硕士－2003年秋季本讲内容形体的定义形体表示形式特征造型技术2021/7/192计算机辅助设计技术－产品造型与设计造型发展的几个阶段线框模型曲面模型实体造型特征造型参数化变量设计2021/7/193计算机辅助设计技术－产品造型与设计线框模型Wireframe基本思想用三维空间的线条表达模型的棱边立方体12边lines8顶点vertices2021/7/194计算机辅助设计技术－产品造型与设计线框模型二维绘图系统的自然扩展增加了Z坐标可以产生任意视图，并保证正确的

2、投影关系工程图绘制比二维绘图系统大大前进了一步2021/7/195计算机辅助设计技术－产品造型与设计线框模型－讨论问题二义性只能以线框的形式加以显示很多模型属性无法计算当前应用实体造型系统中的辅助手段2021/7/196计算机辅助设计技术－产品造型与设计曲面模型SurfaceModel基本思想采用空间的曲面来表示物体的外表面2021/7/197计算机辅助设计技术－产品造型与设计曲面模型－讨论优势能够以线框、消隐、真实感绘制等方式显示设计模型，具有很好的显示特性在图形仿真等领域仍然被广泛采用问题诸如体积、重

3、心等几何特性不易表达应用实体造型系统中采用曲面模型技术协助完成复杂实体表面的造型2021/7/198计算机辅助设计技术－产品造型与设计实体模型SolidModel显示类型丰富区分模型与模型的显示方式能够表示形体的各种几何、拓扑信息现代设计系统中的主要表达形式进一步分析的基础有限元分析等机械设计自动化（MDA）的基础2021/7/199计算机辅助设计技术－产品造型与设计三维模型的转化相应的产品信息表达层次不断提高不同模型在需要的情况下可以进行转化实体模型曲面模型曲面模型线框模型逆向转化困难包含的产品信息

4、量2021/7/1910计算机辅助设计技术－产品造型与设计三维数字化产品建模工程设计的重要环节早期以几何建模为主完整产品信息模型产品整个生命周期中各个过程所需要的信息，如设计过程、工艺规划、加工过程等产品数据的集合＋各类数据的表达方式以及相互间的关系产品信息模型包括零件模型底层的几何拓扑信息产品的加工和非加工特征信息,2021/7/1911计算机辅助设计技术－产品造型与设计几何造型系统产品信息模型不足产品数据不完备只涉及产品的几何形状数据而反映设计意图和工艺要求的信息没有表达如公差、粗糙度、材料、热处理等

5、难以满足产品数据交换和信息集成的需要数据的抽象层次低只用低层次的几何、拓扑信息来表达零件信息不能提供高层次的概念实体不利于工程设计的数据表达2021/7/1912计算机辅助设计技术－产品造型与设计几何造型系统产品信息模型不足Shah&Mäntylä,1995MicroscopicDatamostengineeringtasksdealwithmacroscopicentities(e.g.,holes,slots)，notmicroscopicdata(e.g.,edges,faces,curves)La

6、ckofDesignIntentthismakesitdifficulttoeditgeometry(notknowingwhatitistherefor.)SingleLevelStructurethereisonlyonelevelofdetail:ALLthedetail!TediousConstruction2021/7/1913计算机辅助设计技术－产品造型与设计基于特征的零件信息建模技术采用具有工程意义的特征作为基本构造单元使整个信息模型具有丰富的语义并提供高层次的产品信息,完整、全面地描述产品

7、信息模型是现代CAD系统普遍采用的技术特征建模既继承了几何建模的优点又弥补了其存在的种种缺陷2021/7/1914计算机辅助设计技术－产品造型与设计特征建模与几何建模相互联系几何建模提供了面向几何的产品信息的表现形式特征建模提供了连接工程知识和几何信息的工具特征向下细分需要几何建模提供产品的几何形状信息向上则反映工程语义的高层次信息基于特征造型的产品设计方法是随着CAD/CAM一体化要求而产生的，是建立在实体造型方法基础之上，更适合于计算机集成制造系统的产品设计方法2021/7/1915计算机辅助设计技术

8、－产品造型与设计特征建模的信息模型着重表达产品的完整技术和生产管理信息不单纯注重产品几何描述问题保留各功能形素的原始定义和相互依赖关系避免设计和制造信息不连贯特征造型用统一产品模型替代传统设计中的成套图纸和技术文档，使产品设计和生产准备各环节得以并行展开2021/7/1916计算机辅助设计技术－产品造型与设计特征建模的形体要求基准特征基准点、中心线、局部坐标系配合面、支撑面、定位面和基准面等引入非流形和非规则集合扩展欧拉操作范