三维参数化造型及设计PPT教案.pptx

会计学
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三维参数化造型及设计
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一、特征技术的应用
特征技术具有鲜明的工程性和层次性，加上参数化技术的支持，可以方便地编辑模型，在产品模型的控制和更改方面提供了广泛的潜力。
但是特征技术强大的控制能力利用得好，可以使模型维护与更改方便。而运用不当，缺乏良好规划的特征关系会使设计中点滴之处的微小修改导致整个模型意想不到的结果。
了解特征的层次性和时序性，在特征的各层次之间合理规划建模的策略，逐步完成实体模型的建立。特征造型的优势并非造型的速度，而是通过对特征关系的调整迅速完成模型的调整。
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1、基于特征的CAD系统的建模层次如下图所示，基于特征的产品造型分为四个层次: 草图、特征、零件和产品。其中特征是三维造型的基本单元。
图 基于特征的产品造型
草图
特征
零件
产品
构建参数
特征关系
时序关系
父子关系
装配关系
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草图提供生成特征的基本信息，如拉伸特征的截面等，草图中存在着几何约束与尺寸约束。从草图生成特征需要追加特征构建参数，如拉伸特征中的深度等。
在特征层次中，特征之间的关系十分复杂，既包括类似于草图中的尺寸约束和几何约束，还有特征之间的父子关系和时序关系。
一系列的特征经过组合、剪裁、阵列、镜向等操作形成零件模型，零件模型中需要体现设计意图，反映产品的基本特性。
零件按照装配要求生成产品的整体模型，CAD软件不仅支持静态装配，还可以演示产品中零件的相互运动关系。在产品总体层次体现设计意图，如产品中零件的相互空间位置等。
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2、特征关系的类别和影响
在特征之间有如下几种关系：几何与尺寸关系、拓扑关系和时序关系。
特征之间的几何和尺寸关系主要在特征草图中设定，几何关系包括特征草图实体之间的相切、等距等几何关联方式。尺寸关系设定特征草图实体之间的距离和角度关联。
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拓扑关系指的是几何实体在空间中的相互位置关系。例如孔对于实体模型的贯穿关系，面之间的相切或者等距关系等。对于特征而言，拓扑关系主要体现在特征定义的终止条件中，如完全贯穿、到离指定面指定的距离等终止条件方式决定了特征之间的拓扑关系。这种拓扑关系不会因为特征草图尺寸的变化而发生改变。
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特征建立时序是特征技术的重要特点，对于特征技术而言，由于特征关系的问题，使得特征建立的次序成为重要因素。首先后期的特征需要借用前面特征的有关要素，例如定义草图时借用己有特征的轮廓建立几何和尺寸关系等。其次，特征的拓扑关系是在已有特征的环境下设定的，而不会影响到其后的特征。
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3、父特征与子特征，父子关系如果一个特征的建立参照了其他特征的元素，则被参照特征成为该特征的父特征，而该特征称为父特征的子特征。父特征与子特征之间形成父子关系，在SolidWorks的帮助文件中这样解释父子关系：♂当某些特征生成于其他特征之上时，则以前生成特征的存在决定了它们的存在。此新的特征称为子特征。例如，一个实体上有一个孔，孔便是这个实体的子特征。♂父特征是其他特征所依赖的现有特征。例如，凸台是其边线圆角特征的父特征。
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父子关系的这种解释方法重点放在了特征的建立次序方面，实际上并没有包含父子关系的所有方面。这里将父子特征关系区分为如下几种类型：
基准关系、几何与尺寸关系、拓扑关系、派生关系、数学关系
在特征管理树中，子特征肯定位于父特征之后，不要试图将子特征移动到父特征之前。删除父特征会同时删除子特征，而删除子特征不会影响父特征。
表 父子关系的类型
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4、特征技术应用的关键
设计的控制是产品设计中的关键问题，三维设计不仅在效率和造型方法方面改变了传统手工设计的基本方法，更为主要的是三维产品设计由于应用特征技术、数据一致性和设计信息的全局化应用等特点，导致其控制的重要性远远大于造型本身。打个形象的比方，在传统的手工设计阶段，我们采用的是效率低下的图板，虽然速度缓慢但是安全，设计图纸中的错误可以采用同等的工作量去进行修正。
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