cad特征建模技术

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1、2021/8/22第3章CAD特征建模技术几个问题：何谓基于模型的设计？目前的CAD模型是产品信息模型吗？制造业信息化需要什么样的CAD模型？制造业信息技术和系统的本质是什么？CAD建模理论和技术研究的发展趋势是什么？关于模型问题的研究与诺贝尔奖有关吗？2021/8/22一、模型的种类静态模型1、实物模型动态模型数学、几何模型2、符号模型物理、化学模型经济、管理模型等描述客观规律3、可视化模型替代实物模型（虚拟）2021/8/22线框模型（WireFrameModel）——支持简单的图形表示表面模型（Sur

2、faceModel）——准确表示物体表面，如曲线、曲面实体模型（SolidModel）——几何和拓扑意义上完备的设计模型2021/8/22二、何谓产品（零件）信息模型？产品可视化模型（几何、线型、颜色、图层等）；产品材料及其性能（材料种类、比重、模量等）；零件精度要求（尺寸公差、形位公差、粗糙度等）；零件功能要求（运动副、自由度、传递运动、动力等）；零件工况要求（受力、冲击、各种相互作用等）；零件工艺要求（加工方法、工序、切削用量等）；产品管理要求（BOM、保管、运输、维护等）。2021/8/22第3章CA

3、D特征建模技术产品的生命周期：设计——制造——使用——维护——报废设计-CAD，分析-CAE，工艺-CAPP,虚拟样机-VP等制造-CAM，测量-CAT，质量控制-CAQ，装配-DFA等产品数据管理——PDM（PLM）基于网络的协同设计技术CIMS工程企业资源计划——ERP三、现代设计方法与先进制造技术对模型信息的需求◆CAD模型是有关产品本身技术信息的源泉，也是管理信息的核心2021/8/22产品建模研究存在的主要问题一是缺乏对产品模型形成过程和设计结果的描述。各个分离阶段的设计结果没有在统一的模型中保存

4、，也不利于设计过程管理，难以支持设计信息重用的需求；二是没有发挥产品模型的信息载体作用；2021/8/22三是目前的CAD建模技术不能实现产品设计信息的跟随性、时效性、低成本共享性、融合性和重用性等，为汽车等复杂产品研发要求的“创造性”、“协同式”、“综合性”、“虚拟式”、“智能化”等新型工作方式提供“即时可得”的有价值信息、知识和过程支持，更好地满足制造业发展对信息技术的需求。2021/8/22当前制造业信息技术的现状是产品设计、分析、加工、装配等分阶段构建模型信息，数据一致性差、冗余度大、建模成本高；各

5、种功能软件在异构环境下运行，数据交换效率低，设计过程支持的连续性差，产品信息难以集成与重用；领域针对性强和系统开放性差是目前CAE技术的特点，知识依赖于软件，效率依赖于经验，分析的过程和结果融和与共享程度低，难以作为获取产品设计创新知识的有效手段；2021/8/22异构平台信息的严重分割和领域深层知识的高度依赖，致使目前的CAD/CAE/CAM技术实质上只能是异构软件功能的堆积，远不是模型、信息、知识和过程的有机集成，结果形成人们常说的“自动化孤岛”，这些自动化孤岛花费了大量的资金和人力，却没有为企业的整体

6、效益带来太多的改善，在这样的环境下，同一信息往往需要多次输入，数据冗余度大，生成大量的垃圾信息。2021/8/22四、目前我国CAD及相关技术的现状我国制造企业几乎清一色使用PRO/E、UG、CIMATRON等软件进行2D绘图和3D建模，NC编程、CAD/CAM集成等也是国外软件的一统天下；制造业技术复杂，经验依赖性强，CAD/CAE/CAM软件蕴含的产品设计深层次数据、经验和知识是花钱买不到的，国外对高、精、尖技术的封锁正阻碍我们在关键领域技术进步的速度；2021/8/22在数字化设计单元软件技术上的先发

7、优势不仅导致了欧美国家在基础功能支撑软件市场上的垄断地位，而且由于数字化设计领域知识和经验相关性大的特点，还将进一步导致我国无法通过产品研发阶段的信息集成与继承获得数字化设计的后发优势，威胁我国在众多重要领域的技术安全，甚至国防技术的安全。2021/8/22我们应当看到当前的CAD/CAE/CAM软件技术仍然难以解决复杂产品设计信息、知识和过程的不能合理配置、高效利用、有效集成、充分重用的问题。因而，国际制造业信息化领域正孕育着新一代软件架构技术和建模标准的变革，为立足创新开发复杂产品数字化设计新一代软件支

8、撑技术，提升我国制造业数字化设计水平带来了难得的机遇。2021/8/22以资源可重用、系统可重构为模式的复杂产品建模、分析、仿真、优化一体化的设计技术已成为国际数字化设计技术发展的重要趋势。如何在产品数字化设计中充分发挥产品模型的信息载体和支撑作用是资源可重用的核心问题；系统可重构的本质是在充分保障现有系统用户利益基础上实现的有效信息、经验、知识等的融合与重用，产品信息模型是符合用户利益的集成与继承合理粒度。因而