《特征建模cadcam》PPT课件

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1、6.3特征建模技术6.3.1特征建模的概念6.3.2特征的分类与特征间的关系6.3.3常见特征建模的方式特征建模的意义几何建模技术的发展促进了CAD/CAM技术的发展，成功地解决了一些工程应用问题，但由于几何建模仅从几何的角度定义零件的形状，从而使得几何建模所建立的零件模型存在如下缺陷：(1)信息定义的层次低零件以点、线、面等较低层次的几何与拓扑信息描述，只有当这些信息作为图形显示出来时，人们才能理解其含义。(2)零件定义不完整只能定义零件的公称几何形状，而作为零件的其他信息如尺寸公差，表面粗糙

2、度以及设计意图等都不能表达。这些缺陷使得几何建模技术难于在工程领域中得到广泛而深入的应用。为此，人们提出了特征建模(FeatureModeling)技术。特征建模是一种建立在实体建模的基础上，利用特征的概念面向整个产品设计和生产制造过程进行设计的建模方法，它不仅包含与生产有关的信息，而且还能描述这些信息之间的关系。一、特征建模的概念特征建模技术是几何建模技术的自然延伸，它是从工程的角度，对形体的各个组成部分及其特征进行定义，使所描述的形体信息更具工程意义，如利用孔、槽、凸台等来描述形体的形状。特

3、征的定义特征是一种综合概念，它作为“产品开发过程中各种信息的载体”，除了包含零件的几何、拓扑信息外，还包含了设计制造等过程所需要的一些非几何信息。如材料信息、尺寸、形状公差信息、热处理及表面粗糙度信息和刀具信息等。目前人们对于CAD/CAM中特征的定义尚没有达到完全统一。在研究特征技术的过程中，国内外学者从不同的侧面、不同的角度，根据需要给特征赋予了不同的含义。下面是一些常见的定义：常见的特征的定义（其它定义）特征是从工程对象中高度概括和抽象出的工程因素,包含丰富的工程语义。用于描述零件和装配体

4、的语义组，它将功能、设计和制造信息组合在一起。特征是由一定拓扑关系的一组实体体素构成的特定形体，它还包括附加在形体之上的工程信息，对应于一个或多个功能，能够被固定的方法加工成型。“产品开发过程中各种信息的载体”，除了包含零件的几何拓扑信息外，还包含了设计制造等过程所需要的一些非几何信息，如材料信息、尺寸、形状公差信息、热处理及表面祖糙度信息和刀具信息等。因此特征包含丰富的工程语义，它是在更高层次上对几何形体上的凹腔、孔、槽等的集成描述。三、特征的分类与特征间的关系形状特征是指具有一定工程语义的几

5、何形体，包含了这些形体的几何信息和拓扑信息。精度特征用于描述零件上公称的几何形状允许的变化量，包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等信息；材料特征用于描述和零件材料及热处理要求相关的信息，如零件的材料型号、性能、热处理要求和方式、表面处理方式和条件、硬度、检验方式等；技术特征用于描述零件的有关性能和技术要求；装配特征用于描述零件在装配过程中使用的信息和装配时的技术要求，如零件的配合关系、装配顺序和方式等。管理特征用于描述零件的管理信息，如标题栏信息（零件名、图号、批量、设计者、日期）、未注粗糙度等

6、。工艺特征形状特征形状特征是描述零件或产品的最主要的特征。形状特征的分类依赖于相应的应用领域及零件类型。根据零件类型不同，可分为轴盘类、板块类、箱体类、自由曲面类等特征。按照其在设计过程中的作用分为基特征、正特征和负特征。基特征可以表示毛坯初始形状，正特征对应于零件添加的形状如凸台、肋板等，负特征为从零件实体中间减去的形状，如槽、孔等。按照特征的复杂程度可分为简单特征和复合特征，简单特征为独立的形状结构。复合特征为简单特征的组合结构。按照其在构造零件中作用不同分为主特征和辅特征。STEP标准中将

7、形状特征分为体特征、过渡特征和分布特征。形状特征的分类方法之一简单的基本几何形体由简单辅特征组合而成的特征指由同类型辅特征按一定的规律在空间的不同位置上复制而成的特征依附于主特征之上的几何形状特征，是对主特征的局部修饰，反映了零件几何形状的细微结构。辅特征附于主特征，也可依附于另一辅特征，从而形成不同的几何形体。用来构造零件的基本几何形体。具有相对固定的结构形状和加工方法的形状特征，其几何形状比较复杂，而又不便于进一步细分为其他形状特征的组合。特征描述树在特征建模时，CAD造型系统除了存储基本的

8、特征信息之外，还存储了特征之间的相互关系。特征之间的关系一般有以下几种：相邻关系反映了特征在空间位置之间的相互关系。例如一根阶梯轴，每相邻两个轴段之间的关系就是邻接联系，其中每个邻接面的状态可共享。从属关系主特征与辅助特征之间存在着某种从属关系。例如轴段构成回转体零件的主特征、而轴上的键槽、退刀槽等形状特征可定义为这类零件的辅助特征，它们从属于某轴段的主特征。分布关系表示某类特征在空间按照某种方式所排列的关系。引用关系描述特征之间作为关联属性而相互引用的联系，主要存在于形状特征对精度特征、材料特