第1章基于特征参数化的机械设计

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1、计算机辅助设计与制造基于特征参数化的机械设计制作：彭浩舸计算机辅助设计与制造本章学习目标通过实例了解PRO/E特征参数建模学习标准件库建立方法掌握自顶向下设计思想理解虚拟装配技术和图形渲染学习工程图设计重点：参数化设计概念理解和应用计算机辅助设计与制造学习内容特征参数化设计概述标准件库设计虚拟装配技术图形渲染工程图设计计算机辅助设计与制造1.特征参数化设计概述齿轮减速器特征建模分析基于Pro/E的参数化特征设计基础基于Pro/E的参数化特征造型实现基于特征参数化设计技术是面向产品制造全过程的信息描述和信息关系的产品数字建模方法Pro/E、I-DEAS…都一定程度上以参数

2、化、变量化、特征设计为特点参数化建模指在参数化造型过程中记录建模过程和其中的变量(即捕捉设计意图)以及用户执行的CAD/CAM/CAE功能操作利用参数化技术进行设计、修改非常方便，用户构造几何模型时集中于概念和整体设计，可充分发挥设计者的创造性，提高设计效率计算机辅助设计与制造齿轮减速器的特征建模分析齿轮减速器是广泛应用的机械装置齿轮减速器包含多种通用零件：如：齿轮、轴、轴承、螺纹紧固件、润滑装置、密封元件…计算机辅助设计与制造齿轮减速器的特征建模分析计算机辅助设计与制造基于SolidWorks的参数化特征设计基础SolidWorks三维特征造型包括虚拟特征和实特征虚拟

3、特征：即基准特征，是建立模型的参考实特征：实体特征：拉伸、钻孔、倒圆角…曲面特征：拉伸、旋转、扫描、混成…设计特征：基本特征之上的加工特征计算机辅助设计与制造SolidWorks建立参数化特征模型一般流程计算机辅助设计与制造基于SolidWorks的参数化特征造型实现(1)构造基体根据初步设计方案，生成减速箱箱体的雏形(2)建立用户自定义特征库调用基本特征（如加凸台、挖孔、开槽…）建立特征库，形成所需的零件信息模型箱体零件参数化特征造型(3)构建箱体的形状特征模型从特征库中选择所需设计特征，输入设计参数，通过实体造型产生特征的几何模型，共同构成箱体的形状特征模型(4)编

4、辑箱体特征对特征定形参数和定位参数进行编辑操作(5)真实感处理对箱体进行色彩设计、材质纹理处理，构建真实感数字模拟箱体计算机辅助设计与制造齿轮参数化特征设计SolidWorks具有强大的实体造型功能，而且能使用编程的方法通过公式精确控制轮齿的齿廓曲面形状以及对齿轮实现整体尺寸驱动计算机辅助设计与制造2.标准件库设计三维标准件库构建方法三维标准件库的建立三维标准件库的使用机械产品中包含大量的标准件，建立标准件图形数据库，便于装配图的设计，节省大量的绘图时间，大大提高设计效率，减少不必要的重要劳动计算机辅助设计与制造三维标准件库构建方法任何零件均可看成是一基体与一些特征形体

5、进行布尔运算形成的，基体及各特征体均为参数化特征体将标准图形特征分解并参数化，把标准中与参变量相对应的实际数据建成标准数据文件(数据库)，通过确定标准件参数绘制装配图上的标准件图形标准图形库包括：滚动轴承、联结件、紧固件、密封件…基于特征的设计是解决产品开发与过程设计信息集成问题的有效手段标准件库技术关键：三维参数化标准件图库标准件参数库特征模型在几何模型的基础上集成了高层工程信息，通过特征描述、管理和操作，用一般的点、线、面确定特征间的几何或拓扑关系，方便了工程语义的表达与交流计算机辅助设计与制造三维标准件库的建立三维参数化标准件图库参照国际标准(ISO)以及国家标准

6、(GB)，利用特征造型技术建立尺寸驱动的参数模型建立参数模型根据标准件的特点确保证原型拥有最简的特征，并利用几何约束和拓扑约束定义标准件的几何形状，得到标准件的几何约束关系描述计算机辅助设计与制造三维标准件库的建立三维参数化标准件图库参照国际标准(ISO)以及国家标准(GB)，利用特征造型技术建立尺寸驱动的参数模型建立参数模型确定标准件的尺寸、特征参数名尺寸、特征参数名是构成几何体的几何要素，在整个使用过程中应该前后保持一致，保证标准件参数库的准确性计算机辅助设计与制造三维标准件库的建立三维参数化标准件图库参照国际标准(ISO)以及国家标准(GB)，利用特征造型技术建立

7、尺寸驱动的参数模型建立参数模型确定标准件的尺寸、特征参数名确定标准件尺寸关系用代数表达式定义标准件基本尺寸间参数关系，将尺寸参数与尺寸之间的对应关系生成一个与标准件图素相联系的外部参数文件，通过改变参数文件中的有关变量，以尺寸驱动处理生成所需尺寸的标准件计算机辅助设计与制造三维标准件库的建立建立参数模型确定标准件的尺寸、特征参数名确定标准件尺寸关系建立三维参数化标准件图库用定义的标准件尺寸、特征参数名与尺寸关系描述生成一个不带具体几何数据的实体模型，形成三维标准件图库三维参数化标准件图库参照国际标准(ISO)以及国家标准(GB)，利用特征