lecture3產(chǎn)品數(shù)字化造型技術(shù)(編輯修改稿)
2025-01-30 15:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 展， NURBS技術(shù)有了較快的發(fā)展和較廣泛的應(yīng)用，其主要原因在于 :1. 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的解析曲線 (如圓錐曲線等 )和自由曲線提供了統(tǒng)一的數(shù)學(xué)描述，便于工程數(shù)據(jù)庫的管理相應(yīng)用； 2. 保留了 B樣條曲線的節(jié)點(diǎn)插入、修改、分割以及修改控制點(diǎn)等強(qiáng)有力的技術(shù)，而且還具有修改權(quán)因子來方便地修改曲線形狀的能力 3. 具有幾何變換不變性 B樣條曲線、有理及非有理 Bezier曲線等均為NURBS曲線的表示待例。因此 NURBS曲線具有更強(qiáng)的表達(dá)功能NURBS曲線方程自由曲面的表示 要用數(shù)學(xué)式近似表達(dá)自由曲面，可以將自由曲線的表示方法向曲面推廣。對(duì)給定的曲面進(jìn)行細(xì)分，用比較簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)方程式來近似表示各分割曲面。此時(shí)的分割曲面的各個(gè)單元稱為 曲面元 。自由曲面的方程仿照參數(shù)曲線的定義，參數(shù)曲面可看成是一條變曲線按某參數(shù) v運(yùn)動(dòng)形成的軌跡，即參數(shù)曲面可表示為，這里兩個(gè) u、 v是描述曲面的參數(shù)，故這種曲面叫雙參數(shù)曲面，一般表示為；Coons曲面 Bezier曲面 特征造型和參數(shù)化造型技術(shù)CAD技術(shù)發(fā)展第一場(chǎng) CAD技術(shù)革命 — 曲面造型技術(shù)（ 70年代初）達(dá)索飛機(jī)制造公司 貝塞爾曲面 CATIA價(jià)格昂貴 ，租用一套 CATIA的年租金需 15～ 20萬美元軟件商品化程度低 ，開發(fā)者本身就是 CAD大用戶，彼此之間技術(shù)保密 CV由美國波音 (Boeing)公司支持 IDEAS由美國國家航空及宇航局 (NASA)支持 UG由美國麥道 (MD)公司開發(fā) CATIA由法國達(dá)索 (Dassault)公司開發(fā) 效益顯著 ，許多車型的開發(fā)周期由原來的 6年縮短到只需約 3年。 ? 第二場(chǎng) CAD技術(shù)革命 — 實(shí)體造型技術(shù) 起因： 有了表面模型， CAM的問題可以基本解決。但由于表面模型技術(shù)只能表達(dá)形體的表面信息，難以準(zhǔn)確表達(dá)零件的其它特性，如質(zhì)量、重心、慣性矩等，對(duì) CAE十分不利，最大的問題在于分析的前處理特別困難。 障礙： 但是由于計(jì)算量大，很多公司并沒有真正投入。而著重于表面模型的研發(fā)。結(jié)果： CV最先在曲面算法上取得突破，取得了市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者的地位。? 第三場(chǎng) CAD技術(shù)革命 — 參數(shù)化技術(shù) 起因： 80年代末 硬件成本 20+萬美金 〉 幾萬美金 一些中小企業(yè)對(duì) CAD軟件有需求。 參數(shù)化技術(shù)特點(diǎn)： 基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、 尺寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改。 障礙： 主要市場(chǎng)是飛機(jī)和汽車用戶，注重自由曲面功能。而參數(shù)化技術(shù)不能提供很好的工具。 結(jié)果： Pro/E進(jìn)入了市場(chǎng)，參數(shù)化技術(shù)普及? 第四場(chǎng) CAD技術(shù)革命 — 變量化技術(shù) 代表者： 1993年 SDRC 起因： “ 一定要全約束嗎？ ”“ 一定要以尺寸為設(shè)計(jì)的先決條件嗎？ ”“ 欠約束能否將設(shè)計(jì)正確進(jìn)行下去？ ” 歷程： IDEASMS1用主模型技術(shù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)表達(dá)，變量化構(gòu)畫草圖； IDEASMS2變量化截面整形； IDEASMS3變量化方程； IDEASMS4變量化掃掠 (曲面 )； IDEASMS5變量化三維特征， VGX； IDEASMS6變量化裝配， PMI等。 參數(shù)化技術(shù)的需求? 傳統(tǒng)的 CAD 技術(shù)都是用固定的尺寸值定義幾何元素，每一個(gè)幾何元素都有固定的位置。如果要修改設(shè)計(jì)內(nèi)容，就必須刪除原來的幾何元素后重新繪制。? 在任何一個(gè)設(shè)計(jì)過程中，大量的修改和反復(fù)是不可避免的。以傳統(tǒng)的設(shè)計(jì) CAD 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，會(huì)使設(shè)計(jì)者陷入大量的、繁雜的繪圖的工作中。 AutoCAD采用了參數(shù)化技術(shù)嗎？特征的定義廣義：產(chǎn)品開發(fā)過程中各種信息的載體，包括：零件幾何信息、拓?fù)湫畔ⅰ?
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