三维参数化造型及设计(精)
基于VB.Net和AutoCAD的搅拌器三维参数化造型设计
１ 引言
在食 品机械 、 制药机 械、 化工机械等工程 中搅拌器 的应用相 当广泛 ，它 由一个锥面和围绕在锥面上均匀分布的三个斜螺旋
勾锥 圆面 』 ｆ
外 圆锥面
面组成 ， 如图 １ 所示Ｉ １ ］ 。 搅 拌器 的传 统 工程 画
法 是根 据子 午投 影 的重影
【 摘 十
要】 在建立搅拌器叶片曲面及其轮廓线数
利 用 Ｖ ． ｔ 纵 Ａｕｏ Ａ 实现 了搅 拌 器三 维参数 ＢＮｅ操 ｔＣ Ｄ
关键词 ： 搅拌器 ； 斜螺旋面 ； 三维造型 ； ｃｉ Ｘ Ａ ｔｍａｉ Ａ ｔｅ ｕ ｖ ｏ ｔｎ ｏ
Ｃ Ｄｂｓｄｏ ｅ ｒ ｃ ｌ ｏ ｉ ＸＡｕ ｍ ｔ ｎ Ａ ａｅ ｎｔ ｉ ｉ ｅｆＡ ｔｅ ｔ ａｉ ． ｈｐ ｎ ｐ ｃｖ ｏ ｏ
ｄｅ ｉ ｎ； ｔｖｅ Ａｕ ｏ ａ ｏｎ ｓ ｇ Ａｃ ｉ Ｘ ｔ ｍ ｔ ｉ
： ［ｓｃ ０ｔ６ ｔ删 ｃ，ｅ ａ ｔｔｅ ， 。 如 Ａｔｔ ｎｅ 删 加 ｔ ｇ 。 ｈ －珊 ｎ ｓ ｂａ】 ｒ ∞ ｅ ｄｏ ｉ ｅｒ 咖 ｔ ｅ ｆ
中图分 类 号 ： Ｐ ９Ｔ ２ 文献标 识码 ：Ａ Ｔ ３ ，Ｈ１
搅拌器 叶片曲面为一右旋斜 螺旋面 ，根据斜螺旋面 的形成
来稿 １期 ：０６ １— ０ ３ ２０ — ０ ３
ｌ ＝ ｔ ＋ ｔ Ｒａ ｚ ， ｎ Ｖ
（） ２
维普资讯
第７ 期
贺云花等 ： 于Ｖ ． ｔ Ａ ｔＣ Ｄ 的搅拌器三维参数化造型设计 基 ＢＮｅ和 ｕｏ Ａ
轮廓线 的数学 模 型捌 的基 础上 ， 然后 基于 Ａ ｔ ｅ Ａ ｔ ａ ｏ ｃｖＸ ｕｏ ｔ ｎ ｉ ｍｉ
技术 ，利用 Ｖ ．ｅ 操纵 Ａ ｔ Ａ ＢＮ ｔ ｕｏ Ｄ实现 了搅拌 器的三维参数 化 Ｃ
机械产品三维造型设计(UG)(机制)课程标准
《机械产品三维造型设计（UG）》课程标准（一）课程性质与任务机械产品三维造型设计是三年制高职机械设计与制造专业的一门核心专业课。
本学习领域是以工作任务为导向。
此学习领域所对应的工作任务主要是：掌握绘制二维图形的方法和技巧、实体建模、三维建模技巧、曲面设计的方法和技巧、参数化模型、组件装配设计的基本方法、工程图的创建方法、机构仿真设计、典型零件的模具设计技巧。
它的前修学习领域有，机械制图及计算机绘图、机械零件测绘，后续学习领域有机床夹具设计、顶岗实习。
（二）课程教学目标1.知识目标（1）专业能力①能理解UG的设计思想；②能够绘制二维图形；③能够掌握实体建模、三维建模技巧、参数化模型、曲面设计的方法和技巧；④能够进行组件装配设计；⑤能够进行工程图的创建方法、机构仿真设计、典型零件的模具设计。
（2）方法能力①具有自主学习的能力；②具有合理制定工作计划的能力的能力；③具有查阅资料，文献获取信息的能力；④扩展相应的信息收集能力；⑤具有较好的分析和解决问题的方法能力；（3）社会能力①具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；②对工作的整体组织和寻求解决方法的能力；③具有良好的行为规范和职业道德；④具有团队协作的精神；⑤具有良好的心理素质和克服困难的能力；⑥能够具备较强的责任感和严谨认真的工作作风。
2.能力目标（1）绘制二维图形的方法和技巧的能力；（2）实体建模、三维建模技巧的能力；（3）曲面设计的方法和技巧；（4）参数化模型、组件装配设计的基本方法；（5）工程图的创建方法、机构仿真设计、典型零件的模具设计技巧。
3.素质目标（1）解决实际问题、独立学习新软件、实际动手能力和创新能力；（2）培养认真、严谨的治学态度；（3）培养职业道德观念、增强责任感、沟通协调、团队协作的能力。
（三）参考学时：78学时（四）课程学分：3学分（五）课程内容和要求1.理论教学2.实践教学（六）教学建议1.教学方法本课程采用讲授法、演示法、练习法、讨论法、教学做完全一体化、项目式或范例式教学法等。
基于AutodeskInventor的三维参数化设计方法
76现代制造技术与装备2017第2期总第243期基于Autodesk Inventor的三维参数化设计方法邢洁林(江苏省宜兴丁蜀中等专业学校，宜兴214221)摘要：参数化设计可以直接依据设计人员的设计意图，通过参数驱动，实现自动改变图形的大小、关联尺寸、形状等。
在进行设计的过程中，只要在基本特征的基础上添加或去除，就可以获得较复杂的三维模型，在提升设 计效率、设计的精准度等方面具有积极的作用。
在此背景下，本文以某款板簧组件为例，对以A u t o d e s k Inventor 为基础的三维参数化设计方法展开研究，以期为三维参数化设计提供借鉴。
关键词：A u t o d e s k I n v e n t o r三维参数化设计方法引言A u t o d e s k I n v e n t o r是美国推出的一款三维可视化实体模拟软件，在处理大型组装模型的过程中，交互性能非 常突出。
应用过程中，它不仅具有应用草绘二维界面以及 旋转、拉伸草图建设实体模型等功能，而且可以将单个零 件进行组合，且可以将实体模型向平面投影，形成对应的 工程图。
在A u t o d e s k I n v e n t o r的基础上进行三维参数化 设计，不仅具有可行性，而且整个过程较容易操作。
1基于A u t o d e s k I n v e n t o r的三维参数化设计方法1.1零件造型建模过程对于振动装置来说，其零件多达10余个。
实际建模 中，可以借助A u t o d e s k I n v e n t o r来完成。
在A u t o d e s k I n v e n t o r的作用下，可以有效增强参数驱动。
在机械振动装置中，板簧组件是不可缺少的一部分。
随着A u t o d e s k I n v e n t o r的应用，可以顺利完成振动装置设计。
在零件造型建模中，可以按照以下步骤来完成。
在弹 簧板组件上压块设计中，首先应利用I n v e n t o r模板做好草 图设计，并确定好零件外形，明确零件设计尺寸，做好约 束条件设计，且根据设计需求改变设计尺寸[1]。
圆柱凸轮的三维参数化设计及数控加工编程
圆柱凸轮的三维参数化设计及数控加工编程摘要：作为拥有良好运动性能的圆柱凸轮，会受到动件运动规律因素影响，生成复杂空间曲面，导致在设计、加工等方面面临较大困难。
本文对于圆柱凸轮的三维参数化设计及数控加工编程进行详细分析，通过Pro/E系统进行三维参数化设计，使用Master CAM软件进行数控加工编程。
旨在为我国众多制造企业提供技术帮助，推动国民经济有序发展。
关键词：圆柱凸轮；三维参数化设计；数控加工编程相较于平面凸轮机构，圆柱凸轮这种空间凸轮机构具有良好刚性，控制从动件运动稳定，可以满足机械高速运行的需求。
空间凸轮拥有这些特性，主要是因为其具有凸轮轮廓曲面。
考虑到圆柱凸轮设计、加工较为困难，过去常使用矩形平面取代圆柱面，并以平面凸轮计算轮廓坐标。
仍存在加工精度偏低的问题，无法满足制造业生产需求，需要寻找更加便利方法进行凸轮设计、加工。
1三维参数化设计对于圆柱凸轮三维参数化设计作业，需要将轮廓曲面设计作为重点内容严格对待。
以自变参数原始数据作为设计基础，建设三维模型，从而分析和三维模型相对应的参数化模型。
对于尖顶推杆圆柱凸轮，可以从正弦加速度、余弦减速度两个方面入手，利用这种运动规律，优化圆柱凸轮三维参数化设计工作。
1.1设计自变设计参数在设计圆柱凸轮的轮廓曲面时，其结构参数与从动件运动规律已经提前获得。
所以，在设计圆柱凸轮数据模型时，选择Pro/E系统的应用工具，设置圆柱凸轮自变参数后，赋予参数初值即可。
这里需要注意一点，对于推程角、远休角、回程角、近休角几个参数，需要保证初值之和为360°，即各段曲线是以封闭状态构成凸轮曲线[1]。
1.2利用方程曲线分段模式，描述轮廓曲面扫描轨迹控制线根据圆柱凸轮轮廓曲线数学模型和从动件运动规律，使用方程曲线对轮廓曲面扫描轨迹控制线进行描述。
主要选择推程角、远休角、回程角、近休角，利用这几个角度相对的轮廓曲面，描述圆柱凸轮的平面坐标。
1.3通过扫描变截面，获得凸轮实体选择Pro/E系统中的Fron模块，利用圆周描述凸轮轮廓扫描轨迹原始控制线。
三维造型设计第1 章
1.1 认识三维造型设计软件
• 5. 北航海尔CAXA 实体设计XP • CAXA 实体设计使实体设计跨越了传统参数化造型在复杂性方面受到
的限制，不论是经验丰富的专业人员，还是刚接触CAXA 实体设计的 初学者，CAXA 实体设计都能提供便利的操作。其采用鼠标拖放式全 真三维操作环境，具有无可比拟的运行速度、灵活性和强大功能，使 设计更快，并获得更高的交互性能。CAXA 实体设计支持网络环境下 的协同设计，可以与CAXA 协同管理或者其他主流CPC/PLM 软件集 成工作。利用CAXA 实体设计，人人都能够更快地从事创新设计。
• “文件夹浏览器”（Folder Browser）分为“文件夹树”（Folder Tree）和“公用文件夹”（Common Folders）。
• “文件夹树”（Folder Tree）能够浏览计算机的文件夹结构。默认 情况下，“文件夹树”（Folder Tree）将在“文件夹浏览器”（ FolderBrowser）窗口的底部处于折叠状态。
• 但UG提供了分析软件NASTRAN、ANSYS、PATRAN 接口；机构 动力学软件IDAMS 接口；注塑模分析软件MOLDFLOW 接口等。 Unigraphics 提供给公司一个从设计、分析到制造的完全的数字产品 模型。
• Unigraphics 采用基于过程的设计向导、嵌入知识的模型、自由选择 的造型方法、开放的体系结构及协作式的工程工具，这些只是提高产 品质量、提高生产力和创新能力所采用的众多独特技术中的一小部分 。
格的图标。此外，还包含消息日志、重新生成管理器、3D 框选择器 与选择过上一页 下一页 返回
1.2 Creo 基本功能与操作
• 消息日志可提供来自Creo Parametric 的提示、反馈与消息。 • （9）菜单管理器（图1−10） • 在Creo Parametric 中使用某些功能与模式时，显示在界面最右侧的
基于范成法的斜齿轮三维造型参数化设计
齿廓就 是斜 齿轮 端面齿廓 的投影 。设想 建模 从法 面 的
角度 出发 ， 仿齿 轮切 削加工 过程 ， 模 对直 径等 于齿顶 圆
直径 ， 高度为 齿轮 宽度 的齿轮 毛胚 进行 切齿槽 ， 这符 合
齿轮特 征 。利 用 Ａ ｔＬＳ ｕ ＩＰ提供 的参数 功 能 ， 合工 程 ｏ 结
设 计 ， 定斜齿 轮 的 主要 参 数 ， 斜 齿 轮 的法 向模 数 、 确 如 齿数 、 旋 角 （ 值 为 左 旋 ， 值 为 右旋 ） 法 向压 力 螺 负 正 、
角、 齿轮 宽度 、 面齿顶 高 系数 、 顶 隙 系 数 等分 别 设 法 齿 置 为可 以改变 的参 数 ， 过 公 式计 算 分 度 圆、 顶 圆 、 通 齿 齿 根 圆等一 系列 尺 寸 Ｊ 端 面 模 数 ｍ ＝ ｍ ／ ｏ 卢，端 ： ｃｓ
面压力 角 ＝ ｒｔ（ｇＬ ｃ ｓ ） 分 度 圆直 径 ｄ＝ ｍ ａｃｇ ｔｏ／ ｏ ；
输入 对 话 框 ， 现 参 数 化 的操 作 界 面 。用 ｒｗ 使 各 实 ｏ Ｄ Ｌ对象依 顺 序水平 列 于 画面 中 ， ｂｘｄ ｃｌ Ｃ 用 ｏｅ—ｏ ｍｎ来 ｕ 设 置 两组 框行 即齿 轮参 数及 尺 寸 参 数 ， 以此 使对 话 框
界 面简洁 明 了 ， 图 ２所 示 。 如
危 险性 。
参考文献 ：
［ ］ 成大先． １ 机械设计手册 ［ ． Ｍ］北京 ： 化学工业 出版社 ，Ｏ２ ２Ｏ ．
［ ］ 张红 军． ２ 电液 比例 技 术在 Ｄ ９０ Ｆ ０ Ｄ型架 桥 机 上 的应 用 ［ ］工程机械 ， ０ ， １ ） Ｊ． ２ ８ （１ 。 ０
［ ］ 许 益民． ３ 电液 比例 控制系统 分析与设计 ［ ， Ｍ］ 北京 ： 械 机
三维服装参数化设计技术
三维服装参数化设计技术目前许多服装设计师都开始将三维服装参数化设计技术应用到设计过程中。
这项技术可以帮助设计师更快更精确地完成设计和样板制作，从而提高了制作效率和设计质量。
本论文将介绍三维服装参数化设计技术的相关内容，提出了可行的解决方案和实现方法，以及各种应用场景和优势。
以下为本论文的提纲：第一章：前言介绍三维服装参数化设计技术的背景和意义，探讨其研究目的、意义和难点。
第二章：三维服装参数化设计技术的基础介绍几何模型、材料模型、动画模型等基本知识，以及参数化技术的原理和实现方式。
第三章：三维服装参数化设计技术的实现方法介绍三维服装参数化设计技术的实现方法，包括数据结构、算法设计等方面。
第四章：三维服装参数化设计技术的应用场景介绍三维服装参数化设计技术在服装设计和生产中的应用场景，包括服装样板制作、流程优化、可视化设计等方面。
第五章：三维服装参数化设计技术的优势和局限总结三维服装参数化设计技术的优势和局限，探讨其可持续发展的方向和挑战。
第六章：结论总结本论文的主要观点和结论，展望未来三维服装参数化设计技术的发展前景。
第一章：前言服装是个体化的艺术品，需要经过复杂的过程才能完成。
在过去，服装的设计需要多次修改、试验和制作才能达到最终的效果。
这不仅耗费了大量的时间和资金，而且也无法满足当今市场对快速、高质量、个性化服装的需求。
然而，随着三维服装参数化设计技术的出现，这些问题正在被逐渐解决。
三维服装参数化设计技术是将计算机技术应用于服装设计和制造过程中的一种新兴技术。
它通过数字化模拟人体、服装和材料的外观和内部属性，可以在计算机上进行快速的效果预览、修改和制作。
不仅可以大大缩短设计和制作周期，而且还可以实现更精确、多样化的服装设计和制作。
本章将介绍三维服装参数化设计技术的背景和意义。
首先，本文将介绍三维服装参数化设计技术的发展历程和研究现状，深入分析该技术的研究目的、意义、特点以及难点。
然后，本文将介绍几个重要的三维服装参数化设计技术的实际应用场景，包括服装样板制作、流程优化和可视化设计等方面。
基于ProEngineer的圆锥齿轮的三维参数化造型设计
基于Pro/E ngineer 的圆锥齿轮的三维参数化造型设计戴护民(武汉船舶职业技术学院机械工程系,湖北武汉 430050)摘 要 深入研究了圆锥齿轮参数化造型设计的基本方法,采用7个独立参数作为圆锥齿轮齿形特征参数,给出了圆锥齿轮造型设计的详细步骤。
利用Pro/Engineer 的Program 模块实现了参数修改程序,扩展了模型构造方式。
关键词 圆锥齿轮;参数化;Program 模块中图分类号 TP391.72 文献标志码 A 1671-8100(2006)01-0033-03收稿日期:2005-08-20作者简介:戴护民,男,讲师,博士研究生,主要从事模具设计教学与研究工作。
Pro/E 中的Program 二次开发工具,很好地体现了参数化设计的特性,能方便地实现对已有的各种实体库通过实体的基本参数的改变而生成所需的新的实体,从而缩短产品开发的时间并简化开发的流程,大大地提高设计效率。
本文针对圆锥齿轮的实体建模,记录在Program 模块中生成的参数,根据需要进行修改,然后运行这个程序再输入变更的参数生成新的齿轮。
1 圆锥齿轮实体造型分析由于圆锥齿轮的外形比较复杂,完全由参数和代码形成所有特征并确定它们的关系非常困难,造型难点在于如何确定圆锥齿轮的齿廓线位置,正确作出圆锥齿轮的齿形。
本文所采用的方法是以方程式创建三维球面渐开线,基圆,齿根圆,齿顶圆,节圆,利用以上曲线完成圆锥齿形构建,以阵列方式完成齿形的复制,最后剪切生成圆锥齿轮。
这种方法的特点是可以快速,精确地设计圆锥齿轮,充分发挥三维参数化设计的优势。
球面渐开线的关系式用如下参数式来描述:x =r cos (βsin δb )sin δb sin β+r sin (βsin δb )cos βy =r cos (βsin δb )sin δb sin β+r sin (βsin δb )sin βz =r cos (βsin δb )cos δb(1)其中:r 为节锥距;β=360×t ,t 是一个0～1的渐变量(下同);δb 为基圆锥半角。
ProE内齿轮三维参数化造型设计
学士学位毕业论文Pro/e内齿轮三维参数化造型设计学生姓名：指导教师：所在学院：学号：专业：中国·大庆2009年 6 月摘要以Pro/E Wildfire2.0为开发平台,以直齿圆柱内齿轮为研究对象,利用关系式约束的空间曲线,以拉伸、镜像及阵列等方法创建直齿圆柱内齿轮实体。
并以Pro/program模块为开发工具,进行圆柱内齿轮三维参数化程序设计,用户可根据人机交互界面的提示,输入相关参数,即可自动生成圆柱齿轮的三维实体,从而缩短产品开发周期,提高设计效率。
在设计的过程中举例介绍了在开发一种新型钻杆动力钳过程中利Pro/E 的三维参数化造型功能进行内齿套的参数化设计过程。
采用这种方法可以通过改变齿轮的驱动参数直接得到不同型号零件,简化了设计过程,节约了时间。
关键词：Pro/E；内齿轮参数化设计；Pro/programAbstractTaking Pro/E Wildfire2.0 as a development environment, taking spur internal gear as research object, the author made use of stretch and mirror method, the entity of gear is attained. Then taking Pro/program as development tool, the 3D-solid parameterized design for the spur in-ternal gear is attained. Inputting some basic parameters of the gear, the strict 3D-solid of the spur gear is automatically generated. So it can shorten the period of development and improve the efficiency.So ,for example,Based on the software Pro/E,a process of parametric design of the internal gear used in drill pipe tone is introduced. By this method, different types of the parts can be gained by inputting different power pa-rameters easily. It has simplified the design procedure and save the timeKey words：Pro/E；internal gear；parametric design；Pro/ program目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1 PRO/E参数化造型设计的意义 (1)1.2 PRO/E 软件的介绍 (1)1.2.1参数化设计和特征功能 (2)1.3 PRO/E 的二次开发 (2)1.3.1自动特征建模实例 (4)1.3.2 PRO/E与MFC的接口开发 (4)1.3.3 关于PRO/E二次开发小结 (4)1.4 PRO/E软件研究动态 (5)2 内齿轮的设计方法 (7)2.1内齿轮设计的分析 (7)2.2．基于Pro/Program二次开发齿轮参数化设计的步骤 (7)2.2.1 齿轮齿槽形状的精确确定 (7)2.3 设计举例 (8)2.4现代工程设计理论方法 (9)3、参数化实际的研究动态 (10)3.1参数化设计方法 (10)3.2国内外发展趋势 (10)3.3参数化设计意义 (10)3.4参数化设计的方法和实现原理 (11)3.5参数化模型的建立 (13)3.5.1程序参数化 (13)3.5.2交互参数化法 (14)3.5.3构造过程法 (14)3.5.4离线参数化方法 (14)3.5.5图形的局部参数化 (15)3.5.6工程图样的参数化 (15)4、设计步骤 (16)4.1研究思路 (16)4.2渐开线的设计要点 (16)4.3设计内容 (16)4.3.1 参数分析及设置 (16)4.3.2 零件模型的建立 (17)4.3.3 建立参数间关系 (17)4.3.5 结语 (23)4.4 传统设计的缺陷 (24)4.4.1.不能支持设计过程的完整阶段 (24)4.4.2.不符合工程设计人员的习惯 (24)4.4.3.无法支持并行设计过程 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (29)1绪论1.1 PRO/E参数化造型设计的意义当今的工业领域，越来越多地把产品的设计、分析、制造、数据管理与信息技术融为一体，以此提高工业生产的自动化水平。
三维参数化设计探究——参数化方法论
三维参数化设计探究——参数化方法论三维参数化设计是一种基于参数化方法的设计方法，通过对设计问题进行参数化建模、优化和分析，实现设计方案的快速生成和灵活调整。
在三维参数化设计中，设计问题被视为一个参数空间，设计师通过改变参数的取值来探索和优化设计方案。
参数化方法论是三维参数化设计的理论基础，它提供了一种系统的方法来解决设计问题。
参数化方法论主要包括以下几个方面的内容：1.参数化建模：参数化建模是将设计问题转化为一个参数空间的过程。
设计师需要将设计问题抽象成一系列可调整的参数，然后通过参数间的关系来构建参数化模型。
参数化模型是一种基于参数的几何模型，可以根据参数的取值实时地生成不同的几何形状。
2.参数化优化：参数化优化是通过优化算法来参数空间中的最优解。
在参数化优化中，设计师需要定义一个性能评价函数，用来评估不同参数组合的设计方案。
然后，优化算法根据评价函数的反馈信息来最优解。
常用的参数化优化方法包括遗传算法、蚁群算法、粒子群算法等。
3.参数化分析：参数化分析是利用参数化模型对设计方案进行灵活调整和分析。
通过改变参数的取值，设计师可以直观地观察到设计方案的变化。
而且，基于参数化模型，设计师还可以对设计方案进行一系列性能分析，例如强度分析、流场分析、光照分析等。
3.参数化模型与实体模型之间的转换：在实际应用中，设计师通常会先使用参数化建模工具构建参数化模型，然后通过参数化模型生成实体模型。
参数化模型是一种抽象的几何模型，而实体模型是一种具体的几何模型，可以直接输出制造或可视化。
参数化模型与实体模型之间的转换通常需要进行网格生成、拓扑处理和曲面生成等步骤。
三维参数化设计具有多个优点和应用价值。
首先，三维参数化设计可以提高设计效率与设计质量。
通过参数化建模，设计师可以轻松地生成大量设计方案，并通过参数化优化来最优解。
其次，三维参数化设计可以加强设计的灵活性与可调整性。
通过参数化分析，设计师可以直观地观察到设计方案的变化，并根据需要进行灵活调整。
SolidWorks齿轮三维参数化特征造型设计的探讨
行 干 涉检查 和有 限元 分析 比较 困难 ，有 必要 对
式 中：
角；
—— 渐 开 线 任 意 Ｍ 点 的齿 间 中心 半
Ｒ ｘ——Ｍ点的半径 。
按下式 计算 ：
Ｃ ＝ ０ Ｏ ３
。
齿 轮 进 行 实 体 造 型 。 Ｓ ｌ Ｗ０ｋ ０ｉ ｒｓ提 供 了 Ａ Ｉ ｄ Ｐ
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６・
綦 齿传 动
２ ０ 年第 ２期 ０７
Ｓｏｉ ｌＷｏｋ 齿轮 三维参数化特征 ｄ ｒｓ
．
造型设计 的探讨
李 庆
摘 要 ：Ｓ ｌ Ｗ ｏｋ 提 供 了 Ａ Ｉ ｐ ｌ ａ ｏ ｒｇａ Ｉｔｒ ｃ） 程 接 ｏ ｄ ｒｓ ｉ Ｐ （ ｐｉ ｔ ｎ Ｐ ｏ ｒ Ａ ｃｉ ｍ ｎｅｆ ｅ编 ａ
３ ３ ０ ｏ ０ ｆ —Ｉ ｖｔ ｆ ｎ ｚ
ｅｘ Ｉ ｖａｘ ＝ｎ
３ ０ ＝ ０ ｏ ＋ ３
Ｒ 数 值 的 选 取 范 围 ， 从 齿 轮 渐 开 线 和 应
—Ｒ ｓ ０ ） ｉ ３ ｎ（
Ｙ — Ｒ ＊ｏ （ ｇ ｘｃ ｓ０ ） ３
Ｐａ ｔＳ ｅ ｃ ｐ ｉ ｅｎ—ｉ Ｘｇ ｒ ． ｋ ｔｈＳ ｌｎ ，
７一 ￣ａ ， ｌ ４：ｎ ＂ ｔ
２ Ｚ
Ｒ ｘ＝Ｒ ｏ＋（ ｅ—Ｒ ｍ ｎ ／ ） （ Ｒ ｉ ｎ 术ｉ ） ３ （ ４ ０ ＝ Ⅱ一术毛术 ａ （ ， ） ２ Ｚ ， Ｔｎ ｇ ）（术 ） ／
式 中 ： Ｉ— — 分 度 ３ ０
＝
Ａｒｃ ｓＲ／ ｃ ｏ （ｏＲ ）
圆齿 间 中 心半 角 ； ａｆ — 分 度 圆上 点 的压 力 角 ； — 卜 一 变 位 系数 ， 准 齿 轮 ∈ ０ 标 ＝； 齿轮齿数 。
三维参数化造型及设计资料讲解
用如右图所 示的拓扑
闭合环（Loop）
（topology） 结构。
边（Edge）
顶点（Vertex）
表面（Surface）
曲线（Curve） 点（Point）
根据模型的数据结构所包含的拓扑元素的不 同，可以将三维模型分为线框模型、表面模 型和实体模型。
（1）线框模型
线框模型中一个物体的描述是通过顶点和 与之相连的边来产生的。
可以认为，参数化技术的应用主导了CAD发 展史上的第三次技术革命。
4、第四次CAD技术革命
——更上层楼的变量化技术
SDRC的开发人员发现了参数化技术尚有许 多不足之处。
首先，全尺寸约束这一硬性规定就干扰和制 约着设计者创造力及想象力的发挥。
全尺寸约束：即设计者在设计初期及全过程中， 必须通过尺寸约束来控制形状，通过尺寸的改变 来驱动形状的改变。当零件形状过于复杂时，改 变尺寸达到所需要的形状很不直观；
实体模型在数据结构中增加了体的概念， 与其计算机内部描述（数据结构）相对应， 可分成边界表示法（B-Rep）和构造实体 几何法（CSG）。
实体模型可以在计算机内部对几何物体进 行唯一的、无冲突的和完整的描述。
实体模型可以通过接口为其他应用提供关 于物体完整的计算机内部描述，因此计算 机辅助设计过程可以完全自动化。从数据 的通用性来看，通过程序应用，整个产品 生产过程都可以得到辅助。
3、第三次CAD技术革命
——一鸣惊人的参数化技术
如果说在此之前的造型技术属于无约束自由 造型的话，进入80年代中期，出现了比无约 束自由造型更好的算法──参数化实体造型 方法。它主要的特点是：基于特征、全尺寸 约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。
参数技术公司(Parametric Technology Corp.)， 研制了命名为Pro/E的参数化软件。由于第 一次实现了尺寸驱动零件设计修改，使人们 看到了它今后将给设计者带来的方便性。
三维参数化设计探究——参数化方法论
三维参数化设计探究（一）——参数化方法论摘要：如今企业开发新产品时，零件模型的建立及出图的速度是决定整个产品开发效率的关键。
在企业的产品的开发到一定时期，很多的设计经过实际验证分析后,一些产品的大致特征已经确定，这时企业就希望能将该类产品系列化、参数化及标准化。
于是，将模型设计中定量化的参数变量化就成了一个有效的方式，而这恰恰是参数化设计的本质意义。
本文阐述了基于三维的参数化设计，所使用软件为So1idWOrks,介绍了So1idWOrkS 参数化设计的两种类型，并且分析了二者的优缺点及所需技能，特别对通过软件功能实现参数化进行了详细介绍。
让企业设计时能减少相应的时间提高效率。
关键词：三维模型、变量化、参数化设计、SoIidWorksx南京东岱、效率。
参数化设计的概述参数化造型技术又称初次驱动几何技术，是指用几何约束、工程约束关系来说明产品模型形状特征从而设计出所需形状或功能上具有相似性的设计方案。
对于产品而言，无论多么复杂的模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束。
参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。
对于变量化参数赋予不同数值，就可得到不同大小和形状的零件模型。
目前的主流三维软件均支持参数化设计。
参数化设计的本质是在可变参数的作用下，系统能够自动维护所有不变的参数。
因此，建立在模型中的各种约束，体现的就是设计者的意图及思路。
参数化设计可以大大提高工程师的设计效率，加快产品更新速度，助力企业抢占先机。
弁数化设计的关健参数化实体造型关键是几何约束、工程约束及参数化几何模型的建立，其中最关键的是参数化几何模型的建立。
此外,几何约束包括了结构约束和尺寸约束。
结构约束指几何元素之间的相互约束关系，如平行、垂直、重合、相切、对称等；尺寸约束指通过标注尺寸进行约束，如标注距离尺寸、半径尺寸、角度尺寸等。
工程约束是指尺寸之间的约束关系，通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。
三维机械零部件的参数化及系列化设计方法
（ ） ｉａｔ 写 器 ２ Ｐ ｒ编
制 、粘贴 、公式 和排 序等 功能 ，使编 辑成 员工 作更 加灵 活方 便 。但 注 意不能 更改 列标题 ，否 则会 导致
ｉａｔ Ｐ ｒ 的所有 引用无 法计算 。 放 置 到 部 件 中 在 “ 置 标 准 ｉａｔ 放 Ｐｒ ”对 话 框 中选 择 ｉａｔ Ｐ ｒ 列表 中的某 个 成 员 ，装 配 并保 存 部 件
文件。
在创 Ｐｒ 建ｉ ｔ ａ 过程中， ｉｒ “ａ 编写器”的 ３ 创建实例 Ｐｔ 编写
内容概 括为 以下 几个方 面 ：
参数 只有经 过重命 名 的参数 才会 自动列 入表 格 中，其它参 数如 果需要 添加 到表 中 ，则应在 浏览 器 中将 其选 中 ，再 点击 “ 包含 ”箭 头完 成添加 。若 要 删 除参 数 ，则 先将 参 数选 中 ，然后 单 击 “ 除 ” 删
样 在 放 置 某 一个 成 员 的时候 ，Ｂ Ｍ 表 和 明细 表 以 Ｏ
及工 程 图图纸标 题栏 中 的零 件代 号都 能更新 。
螺纹 信 息 模型 中如果 包含 有螺纹 特征 ，则 在
通过创建 草图及特征等 步骤完成研具 体建模 （ 图 １ ，打 开 “ 数 ” 见 ） 参 ，将需要 编辑 的参 数重 新 命 名 （ 图 ２ 。此 外 ，将 草 图 中 的尺 寸显 示 设 置 见 ） 为 “ 示表 达式 ” 显 。不 但 表达 清 晰 ，也 有 利 于编 辑
一
重技 市
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过 抑制 基 础模 型 的某些 特 征 将 ｉａｔ 厂 文 件 中每 Ｐ ｒ工
一
中加 以使用 。在 “ 参数”对话 框 中，将要输 出到 “ 输出参数”列 中的参数旁边 的复选框选中 ，单击 “ 成” 完 。打 开 “ 文件 ”＞ “Ｐｏ ｅｔ”＞ “ ｉｒｐ ｒ ｙ 自定 义 ”
三维服装参数化设计技术
摘
பைடு நூலகம்
要 ：通 过 拓 展 传 统 参 数 化 ， 三 维 服 装 设 计 中 引入 曲 线 曲 面 作 为 参 数 化 的 基 本 元 素 ，提 出 包 括 模 型 构 建 、 型 在 模
驱 动 与 模 型 联 动 的 三 维 服 装 参 数 化 设 计 技 术 框 架 及 其 实 现． 用 特 征 信 息 分 层 次 构 建 服 装 模 型 ， 到 具 有 非 精 确 表 利 得 达 的服 装 几 何 模 型 ； 用 混 合 维 度 输 入 信 息 ， 服 装 多 层 次 几 何 模 型 进 行 多 因 素 驱 动 ； 于 模 型 层 次 关 联 信 息 ， 服 利 对 基 对 装 模 型 进 行 多 层 次 联 动 和 混合 维 度 联 动 ， 能 得 到 系 列 化 产 品 ． 应 的 实 例 表 明 ， 中 方 法 能 有 效 地 实 现 人 体 、 片 并 相 文 衣 和 裁 片 的参 数 化 设 计 ， 而 为 三 维 服 装 大 规模 定 制 提 供 设 计 方 法 与 技 术 支 持 ． 从
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三维参数化造型及设计
三维参数化造型及设计三维参数化造型及设计可以应用于各个领域，如产品设计、建筑设计、动画特效等。
在产品设计中，通过参数化设计可以快速生成不同尺寸和形状的产品模型，以满足客户的需求。
在建筑设计中，通过参数化设计可以快速生成不同风格和结构的建筑模型，以提供更多的设计方案选择。
在动画特效中，参数化设计可以用于生成虚拟角色的不同动作和表情，以丰富动画的内容。
三维参数化造型及设计的核心思想是通过调整参数来改变模型的形状。
在计算机软件中，参数可以是模型的尺寸、比例、位置、形状等。
用户可以通过自定义参数来控制模型的各个属性，从而实现不同的设计效果。
例如，在设计一个产品模型时，用户可以通过调整模型的尺寸参数来改变产品的大小；通过调整模型的形状参数来改变产品的外观。
通过参数化设计，用户可以实现快速修改和调整，避免了传统手工造型中需要重新制作新模型的繁琐过程。
在三维参数化造型及设计中，常用的软件工具有AutoCAD、3D Max、Rhino等。
这些软件提供了丰富的参数化设计功能，可以满足各种不同的设计需求。
例如，在AutoCAD中，用户可以使用动态块功能来创建可自由调整参数的模块，在设计过程中方便地进行模型的修改和调整。
在3DMax中，用户可以使用参数化建模工具来快速生成不同形状的模型，并可以通过调整参数来实现形状的变换和调整。
在Rhino中，用户可以使用Grasshopper插件来进行参数化建模，通过连接不同的参数和组件，实现复杂造型的生成和调整。
三维参数化造型及设计具有很多优势。
首先，它可以大大提高设计效率。
传统手工造型过程中，需要不断制作新模型并进行试验和修改，非常耗时耗力。
而通过参数化设计，用户可以在计算机上进行实时调整和修改，快速生成不同形状和尺寸的模型，大大节省了设计时间。
其次，三维参数化造型及设计具有较强的灵活性。
通过调整参数，用户可以实现模型的多样化和差异化，满足不同客户的需求。
另外，参数化设计还能够提供较好的模型可管理性。
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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。
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。
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。
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。
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。
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。 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。
4、特征建模的特点 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。
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。
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。
3、特征建模的功能 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）支持自定义特征以及管理、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。
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。