【正文】 。 85 用 戶 界 面 材料特征 形狀特征 精度特征 幾何 /拓補(bǔ) 實(shí) 體 建 模 內(nèi)部接口 材料庫 形狀庫 材料數(shù)據(jù) 形狀數(shù)據(jù) 產(chǎn)品庫 精度庫 精度數(shù)據(jù) 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 特 征 建 模 工程數(shù)據(jù)庫 特征建模的框架結(jié)構(gòu) 86 1. 基于 Brep的方法 在 Brep 方法中 , 特征被定義為一個(gè)零件的相互聯(lián)系的面的集合 (面集 )。 這些特征也被稱為“面特征”。 2. 基于 CSG 的方法 基于 CSG 的特征表達(dá)方法將特征定義為體素 , 體素通過布爾操作構(gòu)造零件。 四．特征的表示方法 (主要探討形狀特征 ) 87 3. 基于混合 CSG/Brep的方法 混合 CSG/Brep方法是設(shè)計(jì)系統(tǒng)中表示特征的較好方法 , 這是因?yàn)樗瑫r(shí)兼有 CSG 模型及 Brep模型的優(yōu)點(diǎn) : CSG 模型易于對(duì)高層元素操作 , Brep模型易于與低層元素 (點(diǎn)、線、面 )附加尺寸、公差和其他屬性。 特征結(jié)構(gòu)的表示 88 參數(shù)變量 89 特征構(gòu)成 —— 特征鏈 技術(shù)參數(shù) 材料參數(shù) 幾何，尺寸，拓?fù)鋮?shù) 約束 幾何，尺寸，拓?fù)浼s束 工程約束 產(chǎn)品描述 產(chǎn)品的描述結(jié)構(gòu) 特征的層次結(jié)構(gòu) 應(yīng)用特征 功能特征 結(jié)構(gòu)特征 制造特征 特征抽象語義 /最小幾何表示 形狀特征 幾何同態(tài) 拓?fù)渫瑧B(tài) 幾何相似 幾何面－邊鄰接圖 幾何表達(dá) BRep/CSG 隱式表示 O－ O特征 90 91 特征設(shè)計(jì)應(yīng)該能方便的進(jìn)行修改，采用參數(shù)化定義的特征，特征本身就是 參數(shù)化 的，他們之間的組裝是 變量化的，即為尺寸驅(qū)動(dòng) ，特征參數(shù)化可以方便的修改形狀、尺寸、公差、表面粗糙度等信息，最終滿足所需的設(shè)計(jì)要求。在提供產(chǎn)品信息時(shí)，設(shè)計(jì)人員將少量集合參數(shù)輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)用這些參數(shù)自動(dòng)生成特征的其他大量集合信息。 五、參數(shù)化特征 92 1．特征模型 以特征來表示零件的方式即為零件的特征模型。由于特征的定義常依賴于應(yīng)用 , 因而對(duì)不同的應(yīng)用就有不同的特征模型 , 例如 , 有設(shè)計(jì)特征模型、制造特征模型、 形狀特征模型等。 2．建立特征模型方法 1）特征識(shí)別 首先建立一個(gè)幾何模型 , 然后由程序?qū)缀文Ｐ偷哪巢糠峙c預(yù)定義的特征型相比較 , 進(jìn)而識(shí)別并提取出相匹配的特征實(shí)例。目前有很多特征識(shí)別算法。 六． 特征模型的建立方法 93 特征識(shí)別的特點(diǎn) 特征是從零件的 幾何模型 中提取的。設(shè)計(jì)人員可以較自由地利用幾何體素定義物體形狀。幾何描述可以適應(yīng)不同的場合，然而僅可以識(shí)別出數(shù)據(jù)庫中已存儲(chǔ)的特征。 特征識(shí)別的幾個(gè)過程 ①搜尋特征庫，以匹配拓?fù)?/幾何模式； ② 自數(shù)據(jù)庫中提取已識(shí)別的特征； ③ 確定特征參數(shù)（如孔的直徑、槽的深度等）； ④完成特征的幾何模型（邊 /面延展、封閉等）； ⑤ 將簡單的特征組合，以獲得高層特征。 94 95 2）基于特征的設(shè)計(jì) 直接用特征來定義零件的幾何結(jié)構(gòu) , 幾何模型可以由特征生成。 在基于特征的設(shè)計(jì)方法中 , 特征從一開始就加入到產(chǎn)品模型中 , 特征型的定義被放入一個(gè)庫中 , 通過定義尺寸、位置參數(shù)和各種屬性值可以建立特征實(shí)例。 96 97 （ 1）特征分割造型 零件模型是通過毛坯材料與特征的布爾運(yùn)算創(chuàng)建的 .利用移去毛坯材料的操作 , 將毛坯模型轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K的零件模型 . （ 2）特征合成法 系統(tǒng)允許設(shè)計(jì)人員通過加或減特征進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先通過一定的規(guī)劃和過程預(yù)定義一般特征 , 建立一般特征庫 , 然后對(duì)一般特征實(shí)例化 , 并對(duì)特征實(shí)例進(jìn)行修改、拷貝、刪除生成實(shí)體模型 , 導(dǎo)出特定的參數(shù)值等操作 , 建立產(chǎn)品模型。 98 基于特征的設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 利用基于特征的設(shè)計(jì)方法，特征模型是在設(shè)計(jì)階段創(chuàng)建的，這樣設(shè)計(jì)人員所得到的信息就會(huì)立即包含在模型中，可是用戶在面向一個(gè)特定的應(yīng)用之前就需要特征的定義。 這種方式，用于設(shè)計(jì)的特征集是有限的，而且生成的特征模型是嚴(yán)格地依賴于某一個(gè)應(yīng)用場合的，它不能在不同的應(yīng)用場合之間共享。 99 3） 特征設(shè)計(jì)與識(shí)別的集成建模方法 基于集成方法的系統(tǒng)應(yīng)該提供以下功能：利用特征和幾何體素生成產(chǎn)品的特征模型，創(chuàng)建特定應(yīng)用的特征類別，在不同的應(yīng)用場合之間對(duì)特征集進(jìn)行映射。這樣，用戶可以直接使用特征 , 設(shè)計(jì)零件的一部分；同時(shí)還可以使用底層的實(shí)體造型器 , 設(shè)計(jì)零件的其他部分。 100 101 特征造型著眼于更好表達(dá)產(chǎn)品的完整的技術(shù)和生產(chǎn)管理信息 , 為建立產(chǎn)品的集成信息模型服務(wù)。它的目的是用計(jì)算機(jī)可以理解和處理的統(tǒng)一產(chǎn)品模型 , 替代傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和施工成套圖紙以及技術(shù)文檔 , 使得一個(gè)工程項(xiàng)目或機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)準(zhǔn)備各環(huán)節(jié)可以 并行 展開 , 信息流暢通。 七．特征造型的特點(diǎn)和作用 102 它使產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作在更高的層次上進(jìn)行 , 設(shè)計(jì)人員的操作對(duì)象不再是原始的線條和體素 , 而是產(chǎn)品的功能要素 , 象螺紋孔、定位孔、鍵槽等。特征的引用直接體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖 , 使得建立的產(chǎn)品模型容易為別人理解和組織生產(chǎn) , 設(shè)計(jì)的圖樣更容易修改。 設(shè)計(jì)人員可以將更多的精力用在創(chuàng)造性構(gòu)思上。 103 它有助于加強(qiáng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、工藝準(zhǔn)備、加工、檢驗(yàn)各部門間的聯(lián)系 , 更好地將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖貫徹到各個(gè)后續(xù)環(huán)節(jié)并且及時(shí)得到后者的意見反饋 , 為開發(fā)新一代的基于統(tǒng)一產(chǎn)品信息模型的 CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)創(chuàng)造前提。 它有助于推動(dòng)行業(yè)內(nèi)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝方法的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化 , 使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)中及早考慮制造要求 , 保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有更好的工藝性。 它將推動(dòng)各行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的歸納總結(jié) , 從中提煉更多規(guī)律性知識(shí) , 以豐富各領(lǐng)域?qū)＜业囊?guī)則庫和知識(shí)庫 , 促進(jìn)智能 CAD系統(tǒng)和智能制造系統(tǒng)的逐步實(shí)現(xiàn)。