CAD特征建模技术

1、2020/8/11，第3章CAD特征建模技术，几个问题：什么是基于模型的设置修订？ 现在的CAD模型是产品信息模型吗？ 制造业信息化需要什么样的CAD模型？ 制造业的信息技术和系统的本质是什么？ CAD建模理论和技术研究的发展趋势是什么？ 关于模型问题的研究与诺贝尔奖有关吗？2020/8/11、一、模型的种类静态模型1、实物模型动态模型、数学、几何模型2、符号模型物理、化学模型经济、管理模型等客观法则3、可视化模型代替实物模型(虚拟)、描述2020/的线框模型(wire frare ) 支持简单的“图形显示曲面模型”(Surface Model )，并准确显示几何、拓扑上完整的设置修正模型(如

2、曲线、“曲面实体模型”(Solid Model ) )、物体曲面(如2020/8/11 ) 产品材料及其性能(材料的种类、比重、模量等)零件精度要求(尺寸公差、几何公差、粗糙度等)零件功能要求(运动副、自由度、传递运动、动力等)零件箱要求(受力、冲击、各种相互作用等)零件工艺要求(加工方法、工序、切削量等)产品管理要求(BOM、保管、保管、2020/8/11、第3章CAD特征建模技术、产品生命周期：设置修订制造维护废弃设置修订-CAD、分析-CAE、工艺-CAPP、虚拟样机-VP等制造-CAM、使用测量-的组装-DFA等产品数据管理PP 基于网络的协同设置修订技术CIMS工程企业资源修订计划E

3、RP，三、现代设置修订方法和先进制造技术对模型信息的需求，CAD模型是产品自身相关技术信息的源泉，也是管理信息的核心，2020/8/11， 产品建模各分离阶段的设定修正结果没有保存在统一的模型中，也不利于设定修正过程管理，难以支持设定修正信息的再利用的需要的第二个是，没有发挥产品模型的信息载体的作用2020/8/11， 三是现在的CAD建模技术无法实现产品设定订正信息的追随性、时效性、低成本共享性、融合性和再利用性等，汽车等复杂的产品开发所要求的“创造性”、“协同式”、“综合性”、“虚拟式”，2020/8/11，现在的制造业信息技术的现状是产品设定订正、分析、加工， 在组装等分阶段构建模型信息

4、，使得数据完整性差、冗馀度大、建模成本高的各种功能软件在异构环境中运行，数据交换效率低、设置校正过程的支持连续性差、产品信息的整合和再利用困难的区域的目标性系统开放性差是目前CAE技术的特点，知识依赖软件，效率依赖经验，分析过程和结果融合和共享度低，难以作为获得产品设置修订创新知识的有效手段。 2020/8/11，由于异构平台信息的严格分割和领域深层知识的高依赖性，目前的CAD/CAE/CAM技术实质上只是异构软件功能的积累，模型、信息、知识和过程的有机整合，结果形成了人们常说的“自动化孤岛”、2020/8/11、4、目前，中国的CAD和相关技术的现状，中国的制造企业几乎一色地使用PRO/E、

5、UG、CIMATRON等软件进行2D绘制和3D建模，NC编程、CAD/CAM集成等也是海外软件的统一世界国外对高、精、尖端技术的封锁阻碍了我们关键领域技术进步的速度。 2020/8/11，数字设计单元软件技术上的先发优势不仅导致欧美国家在基础功能支持软件市场上的垄断地位，而且由于数字设计领域知识与经验的关联性很大，进而中国通过产品研发阶段的信息整合与继承，实现数字设计的后发优势、2020/8/11，目前的CAD/CAE/CAM软件技术仍然难以解决复杂的产品设置纠正信息、知识和过程合理布置、高效利用、高效集成、充分重用问题。 因此，国际制造业的信息化领域孕育着下一代软件架构技术和建模标准的变革，

6、以创新为立足点，开发复杂产品的数字化设置修订下一代软件支持技术，提高中国制造业的数字化设置修订水平，提高资源以系统可重构为模型的复杂产品建模、分析、仿真、优化一体化设置修订技术已成为国际数字设置修订技术发展的重要趋势。 在产品数字化建设中充分发挥产品模型的信息载体和支撑作用是资源可再利用的核心问题系统可重构的本质是在充分保障现有系统用户利益的基础上实现有效信息、经验、知识等的融合和再利用，产品信息模型是用户利益的整合因此，基于模型的信息集成和继承理论、方法和实现技术研究在下一代数字化修订技术研究领域处于核心地位。2020/8/11、5、产品信息建模理论和技术研究的发展方向和趋势、2020/8/

7、11、第一类讨论问题、一些基本命题、命题3360模型是信息的载体命题：信息完善的产品信息模型是数字设置修订理论、方法和技术研究的核心命题3360产品、2020/8/11、基本命题推理、制造企业的技术和管理活动都围绕产品展开，制造业信息系统必然以处理、保存产品信息为核心，同时不能忽视人的活动影响。 由于产品信息模型包含产品的完整信息，制造业信息系统应以产品信息模型和人的活动为核心。 2020/8/11，什么样的模型能够完全表现产品信息创新模型的结构(“一元四体”模型)新结构的模型对制造业信息系统产生什么样的影响研究模型对信息系统的作用机制，研究模型对信息系统的作用制造业信息系统的进化发展规律可以

8、研究推论出几个基本问题，2020/8/11，制造业信息系统的本质是什么其进化、发展有什么规律？ 如何判断和衡量制造业信息系统的性质和状态如何采用符合制造业信息系统发展规律的方法，促进系统维持良好的性状态，上述问题应该采用什么工具？ 基本问题引出的相关研究课题有2020/8/11，制造业信息系统是耗散结构，具有耗散结构的基本性质。 系统信息熵(information entropy )的变化对制造业信息系统的耗散结构性质有重要影响。 由于模型的结构、作用机制和人的活动是影响制造业信息系统信息熵流动的决定因素，通过对信息模型和人的行为研究，可以理解和利用制造业信息系统的发展规律。方法一些基本假设，

9、2020/8/11，第二类讨论问题，1，你觉得学习最好的课程内容是什么？学习最差的课程内容是什么？ 你最喜欢学习哪个部分？ 你最讨厌学习哪个部分？ 学习中你最有成就感的是什么时候？ 你最有挫折感的时候是什么时候？ 4 .相对来说，这个课程给你留下的印象和影响是什么？ 5 .上完本课程期间，你是想上班还是想去实验室6、这个课程会给你的时间表带来压力吗？ 你觉得学习的效率怎么样？ 7 .谈谈你在这个课程上的自学计划和感觉。 2020/8/11，8，8，本课程中第一次提出的新概念是什么？ 9 .本课程中第一次使用的新方法是什么？ 10 .本课程中首次使用的新技术是什么？ 11 .发表机械CAD技术课

10、程综合意见，举例。 12 .你知道推导三次残奥仪表样条数学模型的几种方法吗？请简单说明。 13 .你知道导出bezier曲线和B-spline曲线的数学模型的几种方法吗？ 请简单说明一下。 14 .将CAD模型的生成、控制、表现可视化的主要方法是什么？ 请简单说明一下。 15 .比较嵌入式语言与一般通用编程语言的异同，说明其优缺点。 16 .比较CAD软件和其他种类的软件的异同，说明你学习校正机软件的诀窍。2020/8/11、预期的研究课题、 制造业信息系统的本质属性研究制造业信息系统的演化规律研究信息“整合”与“继承”的基本理论研究产品复合信息模型的结构研究与创新新型产品信息模型的作用机制以

11、研究模型为中心实现信息整合与整合的方法与技术研究模型是核心产品信息整合与继承软件架构、2020/8/11、第三章CAD特征建模技术、第一节特征技术概述、特征客观事物特征是具有特定意义的信息单元，特征技术为集成化、智能化、网络化现代设置修正方法和先进制造技术提供共享信息的模型理论和技术以特征模型特征为信息单位定义的CAD模型、2020/8/11、第3章CAD特征建模技术、第1节特征技术概要、CAD实体模型存在以下不足：产品定义不完整：模型仅定义产品的几何形状和拓扑关系数据的抽象水平低：体素等实体主要是几何概念，键槽、中心孔、组件关系等设置修订制造中的工程语义无法表现，产品的设置修订、制造支持程度

12、差：设置修订模型的修改效率低，设置修订信息的跟踪、2020/8/11、第3章CAD特征建模技术、第1节特征技术概要、特征建模的优点、重点记述产品的完整信息的高级工程语义信息单元：如中心孔、键槽等，将产品设置修订的意图贯彻到下一步。、2020/8/11、第三章CAD特征建模技术、第一节特征技术概要、特征分类、形状特征、J.J.Shan可分为5个特征：精度特征、技术特征、材料特性、组合特征、2020/8/11、第三章CAD特征建模制造特征、Pratt、Wilson的分类：图3-1、2020/8/11、第3章CAD特征建模技术、第1节特征技术概要、特征的分类、宏观特征：整体、Luby将特征分类为：微

13、观特征，Laakko和Mantyla为特征2020/8/11，第三章CAD特征建模技术，第一节特征技术概要，特征分类，生成特征：直接生成，分类为Hoffmann和joaann的第三章CAD特征建模技术，第一节特征技术概要，特征分类，管理特征：根据行业和产品的不同，特征分类可能不同例如汽车车身主要有以下6个特征：装配特征：形状特征：技术特征：材料特征：精度特征：特征对象：特征类别的具体实例，IST(Is subordinated to ) :附属关系，相互之间的关系：反映为特征类别和特征对象之间的关系： 特征类别：特征的所有相同性质和属性的抽象摘要、ref (参考) :参考、引用、cont (连

14、接到) :相邻关系、AIO (安实例of ) :联系、所属关系、2020/8。2020/8/11、第三章CAD特征建模技术、第一节特征技术概要、特征的表示方法、B-rep、CSG、B-repCSG、2020/8/11、第三章CAD特征建模技术，与特征体素、体积特征直接相关基于B-rep的显示方法、2020/8/11、第3章CAD特征建模技术、第1节特征技术概要、特征的显示方法、体积特征，可进行布尔操作。 但缺乏低层结构要素的显示表现，特征提取困难。基于CSG的显示方法、2020/8/11、第3章CAD特征建模技术、第1节特征技术概要、特征的显示方法，将两者结合。 能够充分表现设定修正系统中的特

15、征。基于混合CSG/Brep的方法、2020/8/11、第3章CAD特征建模技术、第1节特征技术概要、特征模型的建立方法、方法：特征识别：建立模型，编程处理，自动识别和提取特征，基于特征的设定修订几何模型由特征产生，教材第p68页，2020/8/11，第3章CAD特征建模技术，第1节特征技术概要，基于特征的设计，常用3种，分割造型，特征合成法，基于特征的设计和特征识别的综合建模方法(综合) 请看2020指从一个特征表现空间向另一个表现空间的产品转换，参照教材，用图表示2020/8/11、第3章CAD特征建模技术、第1节特征技术概要、形状特征组合关系图、特征间的关系，成为特征关系图。 看图35和图36。2020/8/11、第三章CAD特征建模技术、第一节特征技术概要、特征树根据基本特征反映了构筑部