特征造型

特征创建基本方法 1 拉伸扫描特征
图11 拉伸扫描特征
四、举例:应用Pro/E进行特征造型 举例:应用 进行特征造型
2、辅特征； 辅特征； a.切削特征 切削特征 b.轴肩、退刀槽、凸缘特征 轴肩、退刀槽、 轴肩 c.孔 孔 d.倒圆角 倒圆角 e.壳体 壳体
四、举例:应用Pro/E进行特征造型 举例:应用 进行特征造型
图9 自动特征识别
三、特征造型方法
（3）基于特征设计(Design by Feature)。利用特征进行零件设 基于特征设计 。 即在设计阶段就调入形状特征造型， 计，即在设计阶段就调入形状特征造型，逐步把几何信息和特 征信息存入数据库中，建立零件的特征数据模型。 征信息存入数据库中，建立零件的特征数据模型。
二、特征表达与特征关系
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特征关系表达
特征关系现在还无统一的表达方法,一般分为两类: 特征关系现在还无统一的表达方法,一般分为两类:一为特征定 位关系表达, 位关系表达,二为特征连接关系表达
图5 零件的定位关系图
图6 特征的连接关系
三、特征造型方法
以特征作为造型基本元素描述产品的方法叫做基于特征的造型 技术。 技术。 （1）交互特征标定(Interactive Feature Definition) 交互特征标定 通过交互方式人工辅助识别特征，输入工艺信息，建立起零件 通过交互方式人工辅助识别特征，输入工艺信息， 描述的数据结构，这种方法效率低，易出错。已经很少使用。 描述的数据结构，这种方法效率低，易出错。已经很少使用。
图8 交互特征标定
三、特征造型方法
（2）自动特征识别(Automatic Feature Recognition) 利用实 自动特征识别 体建模信息，自动标识特征，交互输入工艺信息， 体建模信息，自动标识特征，交互输入工艺信息，这种方式应 用面广，但由于识别能力有限，所以使用的零件范围狭小， 用面广，但由于识别能力有限，所以使用的零件范围狭小，有 一定的局限性。 一定的局限性。
★ ★ ★
精度特征：可接受的公称形状和大小的偏移量； 精度特征：可接受的公称形状和大小的偏移量；
技术特征：性能参数, 技术特征：性能参数,描述零件的性能和技术要求的信 息集合； 息集合；
★ ★
材料特征：材料、热处理和条件等； 材料特征：材料、热处理和条件等； 装配特征：零件相关方向、相互作用面和配合关系。 装配特征：零件相关方向、相互作用面和配合关系。
一、特征造型基本概念
1、特征造型概念的提出
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几何造型法存在问题： 几何造型法存在问题：
零件定义不完整；只能定义零件的公称几何形状， 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，表面粗糙度以及设计意图等不能表达； 的其他信息如尺寸公差，表面粗糙度以及设计意图等不能表达；
★
信息定义的层次低。零件以点、 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， 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，另外实体模型一旦建立，修改不方便。 解其含义，另外实体模型一旦建立，修改不方便。 特征造型（ 特征造型（Feature Modeling）：是以实体模型为基础，用具 ） 是以实体模型为基础， 有一定设计或加工功能的特征作为造型的基本单元建立零件的几 何模型。 何模型。
图4 特征的布尔运算
二、特征表达与特征关系
2.基于B Reps（边界表示模型）的特征表达: 2.基于B-Reps（边界表示模型）的特征表达: 基于 将特征定义为相互联系的面的集合，称为“面特征” 将特征定义为相互联系的面的集合，称为“面特征”，BReps模型是基于图的 所有的几何（拓扑） 模型是基于图的， Reps模型是基于图的，所有的几何（拓扑）信息显式的表达 在面、 顶点表中，可以与属性值（如表面粗糙度、材料、 在面、边、顶点表中，可以与属性值（如表面粗糙度、材料、 尺寸和公差等）联系在一起。 尺寸和公差等）联系在一起。 3.基于混合CSG/B-Reps的特征表达: 3.基于混合CSG/B-Reps的特征表达: 基于混合CSG/B 的特征表达
特征造型
特征造型基本概念； 特征造型基本概念； 特征表达与特征关系； 特征表达与特征关系； 特征造型方法； 特征造型方法； 举例—应用 应用Pro/E进行特征造型； 进行特征造型； 举例 应用 进行特征造型 思考题。 思考题。
一、特征造型基本概念
特征造型的提出； 1 特征造型的提出； 2 特征定义； 特征定义； 3 特征分类； 特征分类； 参数化特征； 4 参数化特征； 特征造型的优点。 5 特征造型的优点。
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一、特征造型基本概念
图1 一个零件的特征
一、特征造型基本概念
2.特征定义: 2.特征定义: 特征定义 目前对CAD/CAM中特征的定义尚没有达 中特征的定义尚没有达 目前对 到完全统一: 到完全统一: 产品特征=形状特征+ 产品特征=形状特征+工程语义信息
一、特征造型基本概念
特征的分类:做通用的分类非常困难, 3. 特征的分类:做通用的分类非常困难,一般都是从特定 的角度分类，从零件的定义角度考虑： 的角度分类，从零件的定义角度考虑： 形状特征：与公称几何相关的概念（ 形状特征：与公称几何相关的概念（槽、凸台、孔、 凸台、 壳、壁）；
一、特征造型基本概念
特征造型的优点： 5、 特征造型的优点： (3)有助于加强产品的设计、分析、工艺准备、加工、检验各 3)有助于加强产品的设计、分析、工艺准备、加工、 有助于加强产品的设计 部门间的联系，能及时得到后续环节的反馈意见， 部门间的联系，能及时得到后续环节的反馈意见，为开发新一 代的基于同一产品信息模型的CAD/CAPP/CAM CAD/CAPP/CAM集成系统创造前 代的基于同一产品信息模型的CAD/CAPP/CAM集成系统创造前 提。 (4)有助于产品设计和工艺方法的规范化、标准化和系列化。 4)有助于产品设计和工艺方法的规范化、标准化和系列化。 有助于产品设计和工艺方法的规范化 (5)将推动各行业实践经验的归纳、总结，从中提炼出更多规 5)将推动各行业实践经验的归纳、总结， 将推动各行业实践经验的归纳 律性知识，促进智能化CAD系统和智能制造系统的逐步实现。 CAD系统和智能制造系统的逐步实现 律性知识，促进智能化CAD系统和智能制造系统的逐步实现。
四、举例:应用Pro/E进行特征造型 举例:应用 进行特征造型
图18
造型实例的步骤
五、思考题
特征造型和几何造型有什么区别？ ● 特征造型和几何造型有什么区别？为什么要 采用特征造型？ 采用特征造型？ 特征造型通常有哪几种方法？ ● 特征造型通常有哪几种方法？
谢谢！ 谢谢！请提出宝贵意 见！
特征造型的优点： 5、 特征造型的优点： (1)几何造型是为了完善产品的几何描述能力， (1)几何造型是为了完善产品的几何描述能力，特征造型着眼 几何造型是为了完善产品的几何描述能力 于更好地表达产品的完整的技术和生产管理信息， 于更好地表达产品的完整的技术和生产管理信息，为建立产品 的集成信息服务。 的集成信息服务。 (2)它使产品设计工作在更高的层次上进行， (2)它使产品设计工作在更高的层次上进行，设计人员的操作 它使产品设计工作在更高的层次上进行 对象不再是原始的线条和体素，而是产品的功能要素， 对象不再是原始的线条和体素，而是产品的功能要素，象螺纹 定位孔、键槽等。特征的引用直接体现了设计意图， 孔、定位孔、键槽等。特征的引用直接体现了设计意图，使得 建立的产品模型容易被别人理解并组织生产， 建立的产品模型容易被别人理解并组织生产，设计的图样更容 易修改。 易修改。
图12 切削特征
轴肩、退刀槽、 图13 轴肩、退刀槽、凸缘特征
四、举例:应用Pro/E进行特征造型 举例:应用 进行特征造型
图15 图14 孔特征
源自文库
圆角特征
图16
壳特征
四、举例:应用Pro/E进行特征造型 举例:应用 进行特征造型
图17 Pro/E系统基于特征的实体造型界面 系统基于特征的实体造型界面
二、特征表达与特征关系
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特征表达
一般特征的表示包括特征体素层、 一般特征的表示包括特征体素层、面关系层及几何元素定义层
图3 特征表达的三层次结构
二、特征表达与特征关系
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特征表达
1.基于 1.基于CSG（构造实体几何模型）的特征表达： （构造实体几何模型）的特征表达： 基于 将特征定义为体积元素，体积元素通过布尔操作构造零件。 将特征定义为体积元素，体积元素通过布尔操作构造零件。
图10 基于特征设计
四、举例:应用Pro/E进行特征造型 举例:应用 进行特征造型
基于特征的零件造型过程： ●基于特征的零件造型过程：零件的造型过程就 是不断生成特征的过程 1、分析零件模型； 分析零件模型； 2、生成基本特征； 生成基本特征； 3、附加子特征； 附加子特征；
四、举例:应用Pro/E进行特征造型 举例:应用 进行特征造型
一、特征造型基本概念
4. 参数化特征 采用参数化定义的特征、特征本身是参数化的， 采用参数化定义的特征、特征本身是参数化的，它们之间 的组装是变量化，即由尺寸驱动。 的组装是变量化，即由尺寸驱动。
图2 图形的尺寸驱动 (a) 参数化图形；(b)修改参数后的图形 参数化图形； 修改参数后的图形
一、特征造型基本概念