实体建模是利用一些基本体素
CAD软件中的实体和表面建模技术
CAD软件中的实体和表面建模技术CAD软件是一种广泛应用于工程设计和制造领域的计算机辅助设计工具。
实体和表面建模是CAD软件中常用的两种建模技术，它们在不同场景下有着不同的应用。
本文将介绍实体和表面建模技术的基本原理和应用。
实体建模是CAD软件中常用的建模技术之一，它以实体为基本单位进行设计和建模。
实体是由封闭的曲面和边界组成的三维几何对象。
在实体建模中，我们可以通过创建和编辑实体来构建复杂的立体模型。
实体建模技术的核心是通过几何体的运算和组合来创建实体。
例如，我们可以通过旋转操作将一个二维图形绕某个轴线旋转一定角度，从而创建一个圆柱体。
类似地，我们还可以通过拉伸、镜像、剪切等操作来创建其他形状的实体。
实体建模技术在工程设计中有着广泛的应用。
例如，在机械设计中，我们可以使用实体建模技术来设计零部件的几何形状，然后进行装配和运动仿真。
在建筑设计中，我们可以利用实体建模技术来创建房屋的结构和建筑物的外观。
实体建模技术还可以应用于产品设计、模具设计等领域。
与实体建模相比，表面建模技术更注重模型的外观和曲面质感。
表面建模是通过定义曲面来创建模型，而不需要考虑内部的几何结构。
在表面建模中，我们可以通过控制曲面的形状和参数来创建各种复杂的曲面。
表面建模技术可以应用于汽车造型设计、产品外观设计等领域。
例如，在汽车设计中，设计师可以利用表面建模技术来创建车身的曲面，使得整个车辆看起来更加流畅和动感。
表面建模技术还可以应用于工艺品设计、数码产品设计等领域。
实体和表面建模技术在CAD软件中有着广泛的应用，它们可以帮助设计师快速准确地创建复杂的立体模型。
在使用CAD软件进行建模过程中，我们需要根据具体的设计需求选择合适的建模技术，并熟练掌握相关的操作方法。
总之，实体和表面建模技术是CAD软件中重要的建模技术，它们在不同领域和场景中有着不同的应用。
掌握这些建模技术，可以帮助设计师更加高效地进行设计和制造工作。
希望本文能够对读者理解实体和表面建模技术有所帮助。
CAD实体建模方法
CAD实体建模方法在AE软件中进行CAD实体建模时，有多种方法和技巧可供选择。
在本文中，我们将介绍一些常用的CAD实体建模方法，助你更好地应用于实际项目中。
首先，我们来讨论CAD实体建模的基本原理。
实体建模是一种使用计算机辅助设计软件，通过组合基本图形形成复杂的三维模型的过程。
在AE软件中，常用的图形包括直线、矩形、圆形等。
下面将介绍几种常见的建模方法：1. 直接建模法：这是最简单直接的建模方法。
通过在AE软件中绘制直线、矩形、圆形等基本元素，然后根据实际需要进行组合和操作，最终形成所需的实体模型。
这种方法适用于简单的几何形状的建模，如桌子、椅子等。
2. 曲线建模法：在AE软件中，我们可以绘制自由曲线，再通过调整曲线参数，使其形成所需的曲线形状。
这种方法适用于需要绘制复杂曲线形状的建模，如汽车外壳等。
3. 体素建模法：体素建模是一种将三维空间分割为小的立方体单元，通过组合这些立方体单元形成复杂的模型的方法。
在AE软件中，我们可以使用体素建模工具进行建模。
这种方法适用于需要精确控制模型细节和复杂度的建模，如建筑物、机械零件等。
4. 曲面建模法：曲面建模是一种通过控制曲面的控制点和曲线，形成复杂的曲面模型的方法。
在AE软件中，我们可以使用曲面建模工具进行建模。
这种方法适用于需要绘制光滑曲面的建模，如产品外观设计等。
5. 布尔运算法：布尔运算是一种通过对不同的实体进行加、减、交等操作，形成新的实体模型的方法。
在AE软件中，我们可以使用布尔运算工具进行建模。
这种方法适用于需要进行模型组合和切割操作的建模，如建筑物内部结构等。
除了以上介绍的建模方法，还有很多其他的高级建模技巧可以应用于AE软件中。
例如，使用曲线生成器创建复杂曲线、使用插件扩展建模功能、使用纹理贴图增加模型细节等。
总之，CAD实体建模是AE软件中的重要功能之一。
通过掌握不同的建模方法和技巧，可以更好地应用于实际项目中，提高工作效率和模型质量。
数控车铣1+X证书考试题库第一部分
模块练习一 CAD、CAM技术一、单选题1 CAD指的是（）。
CA 计算机辅助绘图B 计算机辅助造型C 计算机辅助设计D 计算机辅助分析2 CAE指的是（）。
CA 计算机辅助设计B 计算机辅助制造C 计算机辅助工程分析D 计算机辅助工艺过程分析3 CAM指的是（）BA 计算机辅助设计B 计算机辅助制造C 计算机辅助工程分析D 计算机辅助工艺过程分析4 CAPP指的是（）。
DA 计算机辅助设计B.计算机辅助制造C 计算机辅助工程分析D 计算机辅助工艺过程分析5 借助于计算机工具从事产品的设计与制造技术，通常简称为（）。
CA CAD技术B CAM技术C CAD/CAM技术D CAD/CAE/CAPP/CAM集成技术6 （）不是CAD/CAM系统的输入设备。
DA 激光扫描仪B 三坐标测量仪C 图型输入板D 绘图仪7 在设计策略、设计信息组织、设计经验与创造性以及灵感思维方面，CAD/CAM系统中（）占有主导地位。
CA 软件B 硬件C 设计者D 上述三者8 德国Siemens公司开发的（）是集CAD、CAE、CAM功能于一体的综合型CAD/CAM软件系统。
CA SolidWorksB SolidEdgeC UG NXD Creo9 北京数码大方科技有限公司开发的（）系列软件，是目前国内CAD/CAM市场占有率较大的国产软件。
AA CAXAB 中望C 开目D 浩辰10 三维几何建模技术可以划分为线框建模、表面（曲面）建模和（）建模。
DA 装配建模B 特征建模C 同步建模D 实体建模11 实体建模技术中，通过布尔运算中的（）运算，可生成A、B两实体的重叠部分模型。
BA 并B 交C 差12 AutoCAD软件默认保存的图形文件格式是（）。
BA *.dxfB *.dwgC *.prtD *.drw13 （）是应用计算机及相关软件系统对所设计的产品或系统性能、未来工作状态、运行行为及安全可靠性进行验证分析的技术手段，现已成为现代产品或系统设计过程中的一个重要环节。
机械CADCAM基础习题解答
华中科技大学出版社习题解答1、简述CAD/CAM集成的基本概念。
答：集成是指将基于信息技术的资源及应用聚集成一个协同工作的整体，集成包含功能交互、信息共享以及数据通信三个方面的管理与控制。
1、定义术言“有限元”。
答：有限元法是用有限数量的单元将作为分析对象的结构连续体进行网格离散化，并通过这些单元的位移、应变和应力的近似求解来分析结构连续体的整体位移、应变和应力的一种数值方法。
2、如何理解有限元法中的“离散”概念？答：有限元法是基于固体流动的变分原理，以数学上平衡微分方程、几何上变形协调方程和物理上的本构方程作为基本的理论方程，结合圣维南原理和虚位移原理作为解决问题的手段，通过求解离散单元在给定边界条件、载荷和材料特性下所形成的线形或非线形微分方程组，从而得到结构连续体的位移、应力、应变和内力等的结果。
其描述的准确性依赖于单元细分的程度(即几何相似性)、载荷的真实性、材料力学参数的可信度、边界条件处理的正确程度(即力学相似性)等。
简言之，有限元法就是一个基于下列基本假设上的“化整为零”的分析方法和“积零为整”的研究方法。
3、列出有限元法的5种优点。
答：连续性、均匀性、同向性、线弹性和小变形。
4、列举和简要说明有限元法的一般步骤。
答：有限元法求解问题的基本步骤为：1、问题及求解域定义；2、求解域离散化；3、确定状态变量及控制方法；4、单元推导；5、总装求解；6、联立方程组求解和结果解释。
6、如何理解优化设计方法与传统设计方法的异同点，以及优化设计方法较传统设计方法有何优势。
答：传统设计所遵循的“原始方案→计算和校核→调整方案→再计算和校核→…”的设计流程，是以牺牲设计效率和质量为代价的相对繁琐和耗时的设计方法，随着设计越来越系统化，设计规模越来越大型化，该方法已经越来越不能满足设计的时效和精度要求。
代之而起的优化设计方法则采用数学方法和计算机的“自动探索”，来代替传统设计所遵循的设计流程。
17、建立系统模型的意义何在？模型建立的一般步骤是什么？答：我们所面对的系统大多数并不具备真实试验的可行性，这时就需要按照实际系统建立出系统相关抽象的模拟模型即系统模型并对之进行研究，然后依据这个系统模型的分析结果来推断实际系统的各种可能的工作状况。
UG实体建模
分20秒
15
★ 3.3 扫描特征
拉伸
通过此命令可沿指定方向扫掠曲线、 边、面、草图或曲线特征的 2D 或 3D 部 分一段直线距离，由此来创建体。
选择截面曲 线
布尔求 差
2019年11月28日星期四1时42
分20秒
16
★ 3.3 扫描特征
拉伸——限制
直到下一个
直到选定对象
直到被延伸
贯通
2019年11月28日星期四1时42
分18秒
1
1.1 基本术语
在实体造型中，常用的术语有：
体：分为【实体】和【片体】两大类
片体：一个或多个没有厚度概念的面的集合
实体：形成封闭体积的面和边缘的集合
面：由边缘封闭而成的区域。面可以是实体的表面，也可以
是片体
体素特征：基本的解析形状实体，包括长方体、圆柱、圆锥
和球
特征：具有一定的几何、拓扑信息以及功能和工程语义信息
圆锥
2019年11月28日星期四1时42
分18秒
9
★ 3.1 基本体素特征
球
选定的圆弧
布 尔 求 差
2019年11月28日星期四1时42
分18秒
10
3.2 基准特征
基准特征包括【基准平面】、【基准轴】和【基准坐 标系】。
2019年11月28日星期四1时42
分18秒
11
3.2 基准特征
基准平面
该命令可以用来建立基准平面，作为建模中的辅助工具。
仅用一个体素并且仅用作第一个根特征
2019年11月28日星期四1时42
分18秒
6
★ 3.1基本体素特征
长方体
顶点
高 长
计算机辅助设计与制造
1. 根据产品设计过程的特点，可将设计划分为：①功能设计确定产品功能和结构之间的对应关系。
②布局设计完成技术实体部分(零部件)的排列组合。
③参数设计定义零部件的几何形状及尺寸参数。
④公差设计制定形状、位置及尺寸精度。
2. 根据各设计任务所占的比重不同，又可将设计划为：①新设计②适应性设计③参数化。
3. 计算机辅助设计简称CAD，是指工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识对产品进行总体设计、绘图、仿真、分析及编写技术文档等设计活动的总称。
4. 计算机辅助制造简称CAM，是指使用计算机系统进行生产规划、管理和控制产品制造的全过程，它既包括与加工过程直接联系的计算机监测与控制，也包括使用计算机来管理生产经营，提供计划进度表等。
6.CAD/CAM系统的功能与任务：功能：①人机交互功能(即人机接口)②图形显示处理功能③信息存贮与管理功能④信息输入输出功能⑤工程信息传输与交换任务：①产品几何建模②工程绘图③工程计算分析④有限元分析⑤优化设计⑥计算机辅助工艺规程设计(CAPP)⑦数控编程⑧动态仿真⑨工程数据管理⑩应用软件二次开发7. 常见的CAD/CAM单项技术：计算机辅助绘图，简称CAG 计算机辅助工程分析简称CAE计算机辅助工艺设计简称CAPP 计算机辅助数控编程简称NCP企业资源计划简称ERP 计算机辅助质量控制简称CAQ产品数据管理简称PDM 虚拟设计简称VR-CAD 虚拟制造，简称VM8.CAD/CAM的发展趋势为：智能化、数字化、信息化(网络化)、柔性化。
第二章C AD/CAM系统的组成：硬件系统、软件系统、技术人员。
CAD/CAM硬件系统组成：计算机及其外围设备（主机、存储器、输入输/出设备、网络通信设备以及生产加工设备等有形物质设备）软件系统：包括系统软件、支撑软件和应用软件。
CAD/CAM系统的软件：控制CAD/CAM系统运行，并使系统发挥最大功效的计算机程序、数据及相关文档资料的总和。
第7章 产品建模技术
7.1 几何建模
建模技术是将现实世界中的物体及其属性转化为计算 机内部可数字化表示，可分析、控制和输出的几何形体的 方法。 产品的设计过程是信息处理的过程。早期的 CAD系统 只能处理二维信息，设计人员通过这种CAD系统来设计绘 制零件的投影图，以表达一个零件的形状及尺寸，而在计 算机内部只记录了零件的二维数据，为了能让计算机内部 处理三维实体，就需要解决几何造型技术问题，即以计算 机能够理解的方式，对实体进行确切的定义及数学描述， 再以一定的数据结构形式在计算机内部构造这种描述，用 以建立该实体的模型。
7.2特征建模
1. 特征 有一定拓扑关系的一组实体体素构成的特定形体，它还 包括附加在形体上的工程信息，对应一个或多个功能，能够 被固定的加工方法加工成型。如孔、槽、凸台等，这些特定 的功能形体，不仅包含的确定的几何形状信息，而且还包含 如材料、尺寸公差和形位公差等各种属性。 2. 特征的分类 （1）形状特征：与公称几何相关的概念； （2）精度特征：可接受公称形状和大小的偏移量，包括尺 寸公差、形位公差、表面粗糙度等； （3）技术特征：性能参数； （4）材料特征：材料种类、性能、热处理和条件等； （5）装配特征：零件相关方向、相互作用面和配合关系。
3.特征建模系统 特征建模通常由特征模型、精度特征模型、材料特征模型组 成，而形状特征模型是特征建模的核心和基础。 特征建模系统的框架如下图所示：
4.特征建模的功能 (1) 预定义特征，建立特征库； (2) 特征库的智能化应用，实现基于特征的零件设计； (3) 为特征附加注释，并为用户例举参考特征； (4) 支持用户定义特征以及管理、操作特征库； (5) 特征消隐、移动； (6) 零件设计中，跟踪和提取有关几何属性。
பைடு நூலகம்
UG实体建模
从起始限制
从截面
从截面—非对称角度
从截面—对称角度
从截面匹配的终止处
8/27/2019 5:45:28 AM
19
★ 3.3 扫描特征
拉伸——偏置
单侧
两侧
对称
8/27/2019 5:45:28 AM
20
★
3.3 扫描特征
回转
通过此命令，可以将 截面沿指定轴线旋转一定 角度，以生成实体或片体。
8/27/2019 5:45:28 AM
36
3.4 成形特征
坡口焊（割槽）
通过此命令可以在圆柱体或锥体上创建一个外沟槽或内沟 槽，就好像一个成形刀具在旋转部件上向内（从外部定位面） 或向外（从内部定位面）移动，如同车削操作。
8/27/2019 5:45:28 AM
37
3.4 成形特征
坡口焊（割槽）
10
★ 3.1 基本体素特征
球
选定的圆弧
布 尔 求 差
8/27/2019 5:45:28 AM
11
3.2 基准特征
基准特征包括【基准平面】、【基准轴】和【基准坐 标系】。
8/27/2019 5:45:28 AM
12
3.2 基准特征
基准平面
该命令可以用来建立基准平面，作为建模中的辅助工具。
按某一距离创 建基准平面
修改参数，修改后，对应特
征立即进行改变。如果参数
改变后与其它特征有冲突，
会显示警告对话框。
8/27/2019 5:45:28 AM
5
3.特征创建
通过NX提供的特征创建命令，可以方便快捷的创 建各种特征，主要包括【基本体素特征】、【基准特 征】、【扫描特征】和【成型特征】。
6.3.实体建模
3．混合模式 ⑴ 原理：混合模式建立在边界表示法与构造立体几何法 的基础之上，在同一系统中，将两者结台起来，共同表示 实体。 对CAD／CAM集成系统来说，单纯的几何模型不能满足要求， 往往需要在几何模型的基础上附加制造信息，构造产品模 型。人们在实践中总结出B—Rep法和CSG法各自的持点，试 图在系统中采用混合方法对物体进行描述。详细
三、三维实体建模中的计算机内部表示
计算机内部表示三维实体模型的方法有很多，并且正向多重模式发 展。常见的有边界表示法、构造实体几何法、混合表示法（即边界 表示法与构造实体几何法混合模式）、空间单元表示法等。
1.边界表示法
(Boundary Representation)
边界表示法简称B—Rep法，它的基本思想是，一个形体可以通过 包容它的面来表示，而每—个面又可以用构成此面的边描述．边 通过点．点通过三个坐标值来定义。详细 按照实体、面、边、顶 点描述，在计算机内部存贮了这种网状的数据结构
特点： ①与边界表示法相比，CSG法构成实体几何模型相当简单，生成速 度快．处理方便，无冗余信息，与机械装配的方式非常类似，而且 能够详细地记录构成实体的原始特征及参数，对于同一形体，CSG 法数据量只有B-Rep法的1／10。详细 ② CSG表示法的数据结构通常有两套数据结构 一个是由基本体素以及集合运算和几何变换所生成实体的二叉树的 数据结构，另一套是描述这些体素的位置及其体、面、边、点的信 息。
②方法：以CSG法为系统外部模型，以B—Rep法为内部模型， CSG法适于做用户接口，方便用户输入数据，定义体素及确定 集合运算类型，而在计算机内部转化为B—Rep的数据模型，以 便存贮物体更详细的信息。这相当于在CSG树结构的节点上扩 充边界法的数据结构．可以达到快速描述和操作模型的目的 ③特点：混合模式是在CSG基础上的逻辑扩展，起主导 作用的是CSG结构，结合B—Rep的优点可以完整地表达 物体的几何、拓扑信息，便于构造产品模型，使造型技 术大大前进了一步。
19北理工《CAD-CAM原理与应用》在线作业
本次作业总分值:100.0 得分:0.0 正确的题数：0 题目总数：10 正确率:0.0%本次作业总分值:100.0 得分:0.0 正确的题数：0 题目总数：10 正确率:0.0%本次作业总分值:100.0 得分:100.0 正确的题数：10 题目总数：10 正确率:100.0%本次作业总分值:100.0 得分:0.0 正确的题数：0 题目总数：10 正确率:0.0% 本次作业总分值:100.0 得分:0.0 正确的题数：0 题目总数：10 正确率:0.0% 本次作业总分值:100.0 得分:91.0 正确的题数：9 题目总数：10 正确率:90.0%本次作业总分值:100.0 得分:91.0 正确的题数：9 题目总数：10 正确率:90.0%本次作业总分值:100.0 得分:0.0 正确的题数：0 题目总数：10 正确率:0.0%本次作业总分值:100.0 得分:100.0 正确的题数：10 题目总数：10 正确率:100.0%机械CAD/CAM 第1页共11页《CAD/CAM》期末复习题一、单项选择题4. 下列各项中，不属于CAM工作范畴的内容是( C )。
A.生产过程管理B.加工控制 C.应力、应变分析 D.质量控制5. 当前应用得最普遍的一种CAD型式是( D )。
A.检索型CAD B.自动型CAD C.人工型CAD D.交互型CAD 6. 在CAD/CAM系统中，( C )是加接CAD、CAM的纽带。
A.CAE B.CAG C.CAPP D.CAQ 9. .交互型CAD系统( B )。
A.不需要设计人员干预 B.需要设计人员干预 C.不需要CAM干预 D.需要CAM干预10．计算机辅助制造进行的内容有( A )。
A.进行过程控制及数控加工B.CAD C.工程分析 D.机床调整12．计算机辅助制造应具有的主要特性是( A )。
A.适应性、灵活性、高效率等 B.准确性、耐久性等 C.系统性、继承性等 D.知识性、趣味性等1．在CAD/CAM系统中，CAM是指（ B ）。
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简述特征建模与实体建模的关系和区别
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.因此特征
包含丰富的工程语义,他是在更高层次上对几何形体上的凹腔、孔、槽等的集成
描述.
实体建模是利用一些基本体素，如长方体、圆柱体、球体、锥体、圆环体以及扫描体、放样体、旋转体、拉伸体等，通过集合运算（拼合或布尔运算，如求和、求差、求交）生成复杂形体的一种建模技术。
实体建模主要包括两部分内容，即体素的定义与描述、以及体素之间的布尔
运算。
这种模型能够进一步满足物性计算、有限元分析等应用的要求。
体素是一些简单的几何形体，它们可以通过少量参数进行描述，例如长方体可以通过长、宽、高定义其形状。
一、实体建模原理
实体建模技术是20世纪70年代后期、80年代初期逐渐发展完善并推向市场的。
实体建模是利用一些基本体素，如长方体、圆柱体、球体、锥体、圆环体以及扫描体、放样体、旋转体、拉伸体等，通过集合运算（拼合或布尔运算，如求和、求差、求交）生成复杂形体的一种建模技术。
实体建模主要包括两部分内容，即体素的定义与描述、以及体素之间的布尔运算。
体素是一些简单的几何形体，它们可以通过少量参数进行描述，例如长方体可以通过长、宽、高定义其形状。
实体模型存在许多不同的数据结构，在这些数据结构中有一个共同点，即数据结构不仅记录了全部的几何信息，而且还记录了所有的点、线、面、体的拓扑信息。
这就是实体模型与线框模型或表面模型的根本区别。
实体建模: 1、通过一系列的连续性(continuity)和标识(identity)来从根本上定义的. 2、在一个对像的多种实现形态、多种存储形式与真实世界的参与者(如打电话的人)之间，必须具有匹配的(一至的)概念性标识,但是属性可以是不匹配的3、实体的基本概念就是一种抽象的连续性。
这种连续性惯穿了对像的整个生命
周期，甚至要经历多种实现形式4、以标识作为其基本定义的对像称为“实体”. 实体建模：实体的最基本职责是保证连续性，以便使之具有清晰、可预见的行为。
要有效地实现这个目的，我们必须保持实体的精简性。
特征建模技术被誉为CAD/CAM发展的新里程碑,它的出现和发展为解决CAD/CAPP/CAM集成提供了理论基础和方法.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.因此特征包含丰富的工程语义,他是在更高层次上对几何形体上的凹腔、孔、槽等的集成描述.
由于从不同的应用角度研究特征,必然引起特征定义的不统一.根据产
品生产过程阶段不同而将特征区分为 :设计特征、制造特征、检验特征、
装配特征（位置关系，配合约束关系，连接关系，运动关系）等.根据描述
信息内容不同而将特征区分为:形状特征、精度特征、材料特征、技术特征等.。