基于模型层次的参数化造型方法及实现.pdf

《基于模型层次的参数化造型方法及实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年9月中国制造业信息化第40卷第17期基于模型层次的参数化造型方法及实现韩承祥(北京数码大方科技有限公司，北京100083)摘要：讨论了参数化造型方法在三维CAD系统中的应用，提出了一种基于模型层次的参数化造型方法，并在一种集成零件和装配的多层次三维CAD系统中加以实现和应用，给出了层次化参数定义的一种方法，使得参数化驱动的定义不仅可以引用模型自身的参数，而且也可以引用装配件上定义的参数，达到了跨模型、跨装配的参数化驱动。关键词：计算机辅助设计；建模；参数化中图分类号：TP391．72文献标识码：A文章编号：1672—1616(2011)17—0

2、040—05随着制造业自动化、信息化以及CAD／CAM的组装时，用户需要为每个组装部件创建单独的装技术的不断应用和发展，应用三维设计软件的企业配设计文件，在装配设计环境中，使用CAD系统相逐渐意识到快速的响应客户需求、缩短新产品的研应的装配工艺工具，将导入的零件模型装配在一发周期，对于企业提升自身竞争力有着至关重要的起，形成一个个装配部件。最后，如果需要总装配，作用。参数化造型作为解决这一难题的一条有效则要再建立一个总装配文件，导入各个子部件和零的途径，在CAD设计中倍受青睐。件，完成总装配。这样的CAD系统是通过文件层零件模型的参数化建模就是在对零件进

3、行几次表达装配层次的。参数的定义和作用范围，相应何形状分析和参数分析基础上，充分挖掘存在于零地也受到限制_2J。部件与工程中的几何相似性、结构相似性、功能相本文主要介绍一种区别于以上传统造型系统似性和过程相似性，建立零部件的主模型和主文的CAD造型系统。相对于传统的系统，它的最大档，用尽可能少的零部件组成产品。零部件主模型特点是零件、部件和总装配可以都位于同一个文件利用一些关键的参数来描述零部件外型和尺寸之中。零部件的装配层次在一个文件中使用模型节间的联系，只需要在主模型中输入一组数值，就可点进行统一表达，这样用户可以边进行零件设计，自动派生出零件的一个

4、变型。主模型包括零部件边进行装配(当然，用户也可以按照传统的设计，在几何模型及与其相对应的事物特性表。主模型经完成所有的零件设计之后，再进行装配)。完成装过不同方式的处理就可形成不同形式的主文档，如配之后，在CAD系统中见到模型层次即是最终装工程图、工艺过程规划等⋯1。配产品的设计层次。比之传统系统，它更直观，最重要的是它最大限度地暴露给用户所需的所有设计信息。正因为有了设计的全貌，参数化设计的功1集成零件和装配的CAD造型环境能将变得更加灵活、强大。图1所示即为一个集成及参数化造型方法零件、装配的CAD文件。1．1集成零件和装配的。造型系统1．2参数化

5、造型方法通常的CAD造型系统是将零件和装配用2种参数化设计(ParametricDesign，也叫尺寸驱动不同的数据格式文件分开进行表达。为了创建一Dimension—Driven)是一种CAD技术。它在实际个零件，需要单独建立零件设计文件，并进入零件应用中不仅可使CAD系统具有交互式造型功能，建模环境，通过CAD系统内部的各种造型方法，用更重要的是它可使CAD系统具有自动建模的功户按照自己的设计思路完成整个零件模型的设计。能。利用参数化设计手段开发的专用产品设计系在产品所需的零件设计建模完成之后，开始零部件统，可以提高设计速度，并减少信息的存储量，缩短

6、收稿151期：2011—06—30作者简介：Nt~(1980一)，男，山西朔州人，北京数码大方科技有限公司工程师，硕士，主要研究方向为CAD和航空宇航制造。·现代设计与先进制造技术·韩承祥基于模型层次的参数化造型方法及实现412跨零件、跨装配的多层次参数化造型驱动过程相比传统的建模系统，在集成零件和装配的CAD系统中，参数的作用范围是全方位的，作用域可以是整个文档范围内的。结合模型的迁移，这种具有层次性的参数化的应用将更加深入、灵活、方便。实现参数化造型主要有3步：第一步，定义具有层次性的参数，其中包含了主参数的定义和次参图1集成零件、装配的CAD文件数

7、的定义。第二步，在主、次参数之间建立联动驱产品二次研发、系列化的时间，其带来的经济效益动关系，通过参数驱动机制，实现主参数对整个建是十分显著的。模的驱动(当然，此时如果需要关联图形结构的特目前，国内外对参数化设计做了大量的研究，征，可以在主、次参数表达式中引用模型特征本身参数化技术大致可分为如下3种方法：(1)基于几定义的参数)。第三步，通过参数编辑工具，实现对何约束的数学方法；(2)基于几何原理的人工智能主参数的修改，进而实现产品快速建模(即达到快方法；(3)基于特征参数的造型方法。其中数学方速系列化建模或实时二次研发的目的)。法又分为初等方法(Pri

8、maryApproach)和代数方法2．1参数化定义(AlgebraicAppr