sw特征建模
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? 特征建模特点主要有以下几个方面： 1）特征建模使产品的 CAD 设计不停留在底 层的几何信息基础上，而是依据产品的功能 要素，起点在比较高的功能模型上。特征不 仅直接体现设计意图，也直接对应加工方法。 2）特征建模以计算机能够理解的和能够处 理的统一产品模型代替传统的产品、工艺、 夹具等设计各个环节的连接，使产品设计与 后续的各环节并行展开，实现真正的 CAD/CAPP/CAM 的集成，且支持并行工程。 3）利于实现产品设计、制造方法标准化、 系列化、规范化，使产品在设计时就考虑加 工、制造要求，保证产品有较好的工艺性， 可制造性，有利于降低产品的成本。
三维参数化造型及设计
?第四讲 特征建模技术与特征造型
一、特征建模技术
? 1、特征的概念
? 特征造型技术是当今三维 CAD 的主流技术， 利用特征建立模型既具有工程意义，又便于 后期的调整。关于特征技术有很多提法，掌 握特征技术的基本概念有助于我们更好地把 握 CAD 软件的内在特点。
? 特征（feature ）来源于制造工程应用， CAD 模型是企业产品开发生产的基本数据依 据，要在产品全生命周期实现信息共享， CAD 模型必须具备广泛的工程语义信息，这 就是特征技术的根本渊源。
? CAD/CAM 系统中特征建模的功能有以下几 个方面： 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，为用户列举参考特征； 4）支持自定义Байду номын сангаас征以及管理、操作特征库； 5）特征的消隐、移动； 6）零件设计中，跟踪和提取有关几何属性。
? 4、特征建模的特点
? 形状特征模型以实体建模为基础，通常它包 含两个层次，一个是低层次的点、线、面、 环等组成的 B-Rep 法结构，另一个是高层次 的由特征信息组成的结构。
? b、精度和材料特征模型 精度模型用来表达零件的精度信息， 包括尺寸公差、形状公差、位置公差、 表面粗糙度。材料特征包括材料的种 类、性能、热处理要求等。
? 特征技术的目标在于设计与制造的共享，应该 说在这个方面，特征技术只建立了一种实现的 基础，要完全自动地将设计模型转换为制造实 现的输入还很困难，需要开发相应的程序。
? 特征技术的运用对于 CAD软件本身却有另外一 番意义，特征作为具有工程背景的几何单元， 它的组合已经超越了传统布尔运算的减加并差， 而是延伸为一种特征类型、参数和建立时序三 者共同决定产品形态的高级组合方式。
? 因此，特征建模是一种以实体建模为基础，包 括上述信息的产品建模方案，通常由形状特征 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。
? a、形状特征模型 形状特征模型主要包括几何信息、拓扑信息， 对不同的行业，不同条件下形状特征的定义可 以完全不同。通常将形状特征定义为具有一定 拓扑关系的一组几何元素构成的形状实体，它 对应零件上的一个或多个功能，能够被固定的 加工方法加工成形。
? 因此通过特征技术，我们可以轻松地将设计意 图融合进产品模型之中，并且可以随时进行调 整。另外，由于采用具有工程性的单元特征进 行造型，多少减少了设计师在设计时的随意性， 有助于消除设计结果与制造实现之间的冲突。
? 2、特征建模系统的框架
? 特征建模是面向整个设计、制造过程的，不 仅支持CAD 系统、CAPP 系统、CAM 系统， 还要支持绘制工程图、有限元分析、数控编 程、仿真模拟等多个环节。因此，必须能够 完整地、全面地描述零件生产过程的各个环 节的信息以及这些信息之间的关系。除了实 体建模中已有的几何、拓扑信息之外，还要 包含特征信息、精度信息、材料信息、技术 要求和其它有关信息。除静态信息之外，还 应当支持设计、制造过程中的动态信息，例 如有限元的前、后置处理，零件加工过程中 工序图的生成，工序尺寸的计算等。
? 例如，根据机械零件的轮廓特点以及相应的 总体加工特点，可以将零件分为回转体类、 板块类和箱体类。对板块类零件可以定义孔、 槽、腔、平面等特征 ;而孔类特征又可进一 步分为光孔、台阶孔、盲孔、螺纹孔、组合 分布孔等。
? 形状特征通过参数描述，每一个特征都对应 一组唯一确定该特征的控制参数。将一种形 状定义为一个特征，每种特征都在产品中实 现各自的功能。
? 特征建模的框架结构如图所示。其中，形状 特征、精度特征、材料特征分别对应各自的 特征库，从中获取特征描述信息。产品数据 库建立在这些特征库的基础上，系统与数据 库之间实现双向
交流，建模之后 的产品信息送入
产品数据库，并 随着造型的过程
而不断修改，而 造型过程所需的
参数从库中查询。
? 3、特征建模的功能
? 5、形状特征的分类
? 特征的分类依赖相应的应用领域。在 零件设计及制造应用领域中，依据如 下标准：每一类特征是进行零件设计 时的功能单元，同时在制造过程中， 其加工方法和手段都基本上一致。在 设计时，设计人员可以采用熟悉的功 能单元构造零件；在制造时，通过对 特征的分析，采取相应的方法和有关 数据进行工艺设计和NC程序的编制。 特征的分类如图所示。
? 特征作为产品开发中各种信息的载体，包含 了几何形状及相应的语义，将其定义为“一 组具有确定的约束关系的几何实体，它同时 包含某种特定的功能语义信息”。特征可以 表达为： 产品特征=形状特征 ＋语义信息
其中， 产品特征 是具有一定属性的几何实体， 包括特征属性数据、特征功能和特征间的关 系。形状特征 是与几何实体相联系的显式表 达，具有确定的内部约束和描述参数，且同 语义信息相关联。 语义信息 表达了特征的某 些属性，依据不同的应用，可以赋予特征不 同的语义信息，主要有设计、制造、质量检 查和仿真等语义信息。
? 早期的CAD系统中就采用基本立体几何元素 和布尔运算和倒圆等编辑方式形成零件外形 的设计方法过于抽象，其模型无法映射到下 游的工程实现中，即设计与制造之间缺乏对 应性，这必然造成信息共享的困难。
? 特征建模技术针对这种情况应运而生，它采 用具有工程意义的拉伸、制孔、倒圆、倒角 等作为建模的基础单元，在设计与制造之间 建立一种共同的信息规范和交流的桥梁。
三维参数化造型及设计
?第四讲 特征建模技术与特征造型
一、特征建模技术
? 1、特征的概念
? 特征造型技术是当今三维 CAD 的主流技术， 利用特征建立模型既具有工程意义，又便于 后期的调整。关于特征技术有很多提法，掌 握特征技术的基本概念有助于我们更好地把 握 CAD 软件的内在特点。
? 特征（feature ）来源于制造工程应用， CAD 模型是企业产品开发生产的基本数据依 据，要在产品全生命周期实现信息共享， CAD 模型必须具备广泛的工程语义信息，这 就是特征技术的根本渊源。
? CAD/CAM 系统中特征建模的功能有以下几 个方面： 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，为用户列举参考特征； 4）支持自定义Байду номын сангаас征以及管理、操作特征库； 5）特征的消隐、移动； 6）零件设计中，跟踪和提取有关几何属性。
? 4、特征建模的特点
? 形状特征模型以实体建模为基础，通常它包 含两个层次，一个是低层次的点、线、面、 环等组成的 B-Rep 法结构，另一个是高层次 的由特征信息组成的结构。
? b、精度和材料特征模型 精度模型用来表达零件的精度信息， 包括尺寸公差、形状公差、位置公差、 表面粗糙度。材料特征包括材料的种 类、性能、热处理要求等。
? 特征技术的目标在于设计与制造的共享，应该 说在这个方面，特征技术只建立了一种实现的 基础，要完全自动地将设计模型转换为制造实 现的输入还很困难，需要开发相应的程序。
? 特征技术的运用对于 CAD软件本身却有另外一 番意义，特征作为具有工程背景的几何单元， 它的组合已经超越了传统布尔运算的减加并差， 而是延伸为一种特征类型、参数和建立时序三 者共同决定产品形态的高级组合方式。
? 因此，特征建模是一种以实体建模为基础，包 括上述信息的产品建模方案，通常由形状特征 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。
? a、形状特征模型 形状特征模型主要包括几何信息、拓扑信息， 对不同的行业，不同条件下形状特征的定义可 以完全不同。通常将形状特征定义为具有一定 拓扑关系的一组几何元素构成的形状实体，它 对应零件上的一个或多个功能，能够被固定的 加工方法加工成形。
? 因此通过特征技术，我们可以轻松地将设计意 图融合进产品模型之中，并且可以随时进行调 整。另外，由于采用具有工程性的单元特征进 行造型，多少减少了设计师在设计时的随意性， 有助于消除设计结果与制造实现之间的冲突。
? 2、特征建模系统的框架
? 特征建模是面向整个设计、制造过程的，不 仅支持CAD 系统、CAPP 系统、CAM 系统， 还要支持绘制工程图、有限元分析、数控编 程、仿真模拟等多个环节。因此，必须能够 完整地、全面地描述零件生产过程的各个环 节的信息以及这些信息之间的关系。除了实 体建模中已有的几何、拓扑信息之外，还要 包含特征信息、精度信息、材料信息、技术 要求和其它有关信息。除静态信息之外，还 应当支持设计、制造过程中的动态信息，例 如有限元的前、后置处理，零件加工过程中 工序图的生成，工序尺寸的计算等。
? 例如，根据机械零件的轮廓特点以及相应的 总体加工特点，可以将零件分为回转体类、 板块类和箱体类。对板块类零件可以定义孔、 槽、腔、平面等特征 ;而孔类特征又可进一 步分为光孔、台阶孔、盲孔、螺纹孔、组合 分布孔等。
? 形状特征通过参数描述，每一个特征都对应 一组唯一确定该特征的控制参数。将一种形 状定义为一个特征，每种特征都在产品中实 现各自的功能。
? 特征建模的框架结构如图所示。其中，形状 特征、精度特征、材料特征分别对应各自的 特征库，从中获取特征描述信息。产品数据 库建立在这些特征库的基础上，系统与数据 库之间实现双向
交流，建模之后 的产品信息送入
产品数据库，并 随着造型的过程
而不断修改，而 造型过程所需的
参数从库中查询。
? 3、特征建模的功能
? 5、形状特征的分类
? 特征的分类依赖相应的应用领域。在 零件设计及制造应用领域中，依据如 下标准：每一类特征是进行零件设计 时的功能单元，同时在制造过程中， 其加工方法和手段都基本上一致。在 设计时，设计人员可以采用熟悉的功 能单元构造零件；在制造时，通过对 特征的分析，采取相应的方法和有关 数据进行工艺设计和NC程序的编制。 特征的分类如图所示。
? 特征作为产品开发中各种信息的载体，包含 了几何形状及相应的语义，将其定义为“一 组具有确定的约束关系的几何实体，它同时 包含某种特定的功能语义信息”。特征可以 表达为： 产品特征=形状特征 ＋语义信息
其中， 产品特征 是具有一定属性的几何实体， 包括特征属性数据、特征功能和特征间的关 系。形状特征 是与几何实体相联系的显式表 达，具有确定的内部约束和描述参数，且同 语义信息相关联。 语义信息 表达了特征的某 些属性，依据不同的应用，可以赋予特征不 同的语义信息，主要有设计、制造、质量检 查和仿真等语义信息。
? 早期的CAD系统中就采用基本立体几何元素 和布尔运算和倒圆等编辑方式形成零件外形 的设计方法过于抽象，其模型无法映射到下 游的工程实现中，即设计与制造之间缺乏对 应性，这必然造成信息共享的困难。
? 特征建模技术针对这种情况应运而生，它采 用具有工程意义的拉伸、制孔、倒圆、倒角 等作为建模的基础单元，在设计与制造之间 建立一种共同的信息规范和交流的桥梁。