cad、cam復(fù)習(xí)資料(參考版)
2025-06-10 13:28本頁面
【正文】 特征類與特征實(shí)例之間關(guān)系稱為INS（Instance）關(guān)系，如某一具體的圓柱體是圓柱體特征類的一個(gè)實(shí)例，它們之間反映了INS關(guān)系 鄰接關(guān)系 從屬關(guān)系 引用關(guān)系 特征庫的建立建立特征模型，進(jìn)行基于特征的設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)及工序圖繪制，必須有特征庫的支持 特征庫的基本功能：1）包含足夠的形狀特征，以適應(yīng)眾多的零件 2）包含完備的產(chǎn)品信息，既有幾何和拓?fù)湫畔ⅲ志哂懈黝惖奶卣餍畔?，還包含零件的總體信息 3）特征庫的組織方式應(yīng)便于操作和管理，方便用戶對(duì)特征庫中的特征進(jìn)行修改、增加和刪除… 特征庫的組織方式： 1）圖譜方式：畫出各類特征圖，附以特征屬性，并建成表格形式 2）EXPRESS語言：對(duì)特征進(jìn)行描述，建成特征概念庫 特征主要表達(dá)兩方面的內(nèi)容：一是表達(dá)幾何形狀的信息 二是表達(dá)屬性（非幾何信息）幾何形狀信息表達(dá)方法：隱式表達(dá)和顯式表達(dá) 。特征引用直接體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作在更高的層次上展開,使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮加工、制造要求，有利于降低產(chǎn)品的成本 u 產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、工藝準(zhǔn)備、加工、檢驗(yàn)各部門之間具有了共同語言，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖貫徹到各環(huán)節(jié) u 針對(duì)專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的需要建立特征庫，快速生成需要的形體 u 特征建模技術(shù)著眼于更好、更完整地表達(dá)產(chǎn)品全生命周期的技術(shù)和生產(chǎn)組織、計(jì)劃管理等多階段的信息，著眼于建立CAD系統(tǒng)與CAX系統(tǒng)、MRP系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)的集成化產(chǎn)品信息平臺(tái)特征建模原理特征的定義：具有一定工程語義的功能要素。 特征建模對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象具有更高的定義層次，易于理解和使用， 能為設(shè)計(jì)和制造過程各環(huán)節(jié)提供充分的工程和工藝信息。 特征：從工程對(duì)象概括和抽象出來的具有工程語義的功能要素。要求有大量的存儲(chǔ)空間，沒有關(guān)于點(diǎn)、線、面的概念，不能表達(dá)一個(gè)物體兩部分之間的關(guān)系 掃描變換法 掃描變換以沿著某種軌跡移動(dòng)點(diǎn)、曲線或曲面的概念為基礎(chǔ)，它要求定義移動(dòng)的形體和軌跡 形體可以是曲線、曲面或?qū)嶓w 。 信息簡單，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無法存貯物體最終詳細(xì)信息，如邊界、頂點(diǎn)的信息… 混合表示法 混合表示法是建立BRep和CSG法基礎(chǔ)上，在同一CAD系統(tǒng)中將兩者結(jié)合起來形成的實(shí)體定義描述法,即在CSG二叉樹的基礎(chǔ)上，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上加入邊界法的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合模式是CSG基礎(chǔ)上的邏輯擴(kuò)展，起主導(dǎo)作用的是CSG結(jié)構(gòu)，BRep可減少中間環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)計(jì)算量，以完整的表達(dá)物體的幾何、拓?fù)湫畔?，便于?gòu)造產(chǎn)品模型 空間單元表示法 空間單元表示法也叫分割法 基本思想：通過一系列空間單元構(gòu)成的圖形表示物體 單元為具有一定大小的平面或立方體，計(jì)算機(jī)內(nèi)部通過定義各單元的位置是否被實(shí)體占有來表達(dá)物體 。CSG 表示法只說明了形體怎樣構(gòu)造，沒有指出新實(shí)體的頂點(diǎn)坐標(biāo)、邊、面的任何具體信息，故形體的CSG表示只是一種過程性表示，或稱為非計(jì)算模型。邊界表示法（Brep）通過面、環(huán)、邊、頂點(diǎn)的幾何和拓?fù)?參數(shù)來表示實(shí)體。參數(shù)曲面：參數(shù)曲面建模在拓?fù)渚匦蔚倪吔缇W(wǎng)格上利用混合函數(shù)在縱向和橫向兩對(duì)邊界曲線間構(gòu)造光滑過渡的曲線構(gòu)造曲面 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中應(yīng)用最多表面建模的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：三維實(shí)體信息描述較線框建模嚴(yán)密、完整，能夠構(gòu)造出復(fù)雜的曲面，如汽車車身、飛機(jī)表面、模具外型…可以對(duì)實(shí)體表面進(jìn)行消隱、著色顯示 可以計(jì)算表面積，利用建模中的基本數(shù)據(jù)，進(jìn)行有限元?jiǎng)澐?可以利用表面造型生成的實(shí)體數(shù)據(jù)產(chǎn)生數(shù)控加工刀具軌跡缺點(diǎn)：曲面建模理論嚴(yán)謹(jǐn)復(fù)雜，所以建模系統(tǒng)使用較復(fù)雜，并需一定的曲面建模的數(shù)學(xué)理論及應(yīng)用方面的知識(shí) 此種建模雖然有了面的信息，但缺乏實(shí)體內(nèi)部信息，所以有時(shí)產(chǎn)生對(duì)實(shí)體二義性的理解。表面建模表面建模是將物體分解成組成物體的表面、邊線和頂點(diǎn)，用頂點(diǎn)、邊線和表面的有限集合表示和建立物體的計(jì)算機(jī)內(nèi)部模型。幾何信息一般是指形體在歐氏空間中的形狀、位置和大小 拓?fù)湫畔⒈磉_(dá)形體各分量間的聯(lián)接關(guān)系幾何建?；A(chǔ)知識(shí)： 幾何信息 拓?fù)湫畔?非幾何信息 形體的表示 正則集合運(yùn)算 歐拉檢驗(yàn)公式 幾何信息是指物體在空間的形狀、尺寸及位置的描述 ，幾何信息包括點(diǎn)、線、面、體的信息拓?fù)湫畔⒎从橙S形體中各幾何元素的數(shù)量及其相互之間連接關(guān)系非幾何信息指產(chǎn)品除描述實(shí)體幾何、拓?fù)湫畔⒁酝獾男畔ⅲ慵奈锢韺傩院凸に噷傩缘?，如零件的質(zhì)量、性能參數(shù)、公差、加工粗糙度和技術(shù)要求…線框建模線框建模是利用基本線素來定義設(shè)計(jì)目標(biāo)的棱線部分而構(gòu)成的立體框架圖 線框建模的特點(diǎn)線框建模的優(yōu)點(diǎn) 只有離散的空間線段，處理起來比較容易，構(gòu)造模型操作簡便 所需信息最少，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單, 硬件的要求不高 系統(tǒng)的使用如同人工繪圖的自然延伸，對(duì)用戶的使用水平要求低，用戶容易掌線框建模的缺點(diǎn) 線框建模構(gòu)造的實(shí)體模型只有離散的邊，沒有邊與邊的關(guān)系。改變窗口的大小、位置和比例，用戶可以方便地觀察局部圖形，控制圖形的大小幾何變換基礎(chǔ) 圖形由圖形的頂點(diǎn)坐標(biāo)、頂點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系以及組成圖形的面和線的表達(dá)模型所決定對(duì)一個(gè)圖形作幾何變換，實(shí)際上就是對(duì)一系列點(diǎn)進(jìn)行變換 二維圖形基本幾何變換平移變換 ：比例變換 、對(duì)稱變換 、旋轉(zhuǎn)變換 、錯(cuò)切變換 、歸納 二維圖形基本變換小結(jié)：從二維圖形的基本幾何變換可見，各種圖形變換完全取決于變換矩陣中各元素的取值
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