從20世紀(jì)50年代至今,幾何
建模技術(shù)經(jīng)歷了3個階段:線框造型、
曲面造型和實體造型。線框造型采用頂點和邊兩種拓?fù)湓丶捌湎嗷リP(guān)系來表示
三維物體的形狀,優(yōu)點是表達(dá)簡單,易于處理,其輸入的信息僅為一系列點及其連接關(guān)系。但缺點是具有二義性,不能消隱和真實感顯示物體。曲面造型主要依據(jù)頂點、邊、表面3種拓?fù)湓丶捌湎嗷ラg的拓?fù)潢P(guān)系來描述三維物體的形狀。因提供了三維物體的表面信息,能夠進(jìn)行隱藏線的消除和圖形的真實感顯示。其缺點是沒有明確地定義三維物體的實心部分,不能進(jìn)行物體的重心、質(zhì)量、慣性矩等物性
參數(shù)的計算。實體造型是20世紀(jì)70年代開始發(fā)展起來的一門新的造型技術(shù),比曲面造型增加了三維體的實心部分的表達(dá),得到了三維形體的無二義性描述,從而能夠在一個完整的幾何
模型上實現(xiàn)零件的質(zhì)量計算、有限元分析、數(shù)控加工和消隱渲染圖的生成。20世紀(jì)90年代,美國PTC公司在實體造型的基礎(chǔ)上引入?yún)?shù)化特征造型技術(shù),將幾何建模技術(shù)推高到一個新階段。當(dāng)前,主流
CAD軟件均采用參數(shù)化特征造型作為主要的幾何建模手段。
3B{B6w}t& zOV.cI6fZz 經(jīng)過20多年的發(fā)展及在
工程技術(shù)行業(yè)中的應(yīng)用實踐,參數(shù)化特征造型被認(rèn)為是一種可以滿足制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計需求的建模技術(shù)。但是,隨著工業(yè)界對CAD技術(shù)應(yīng)用的深入和細(xì)化,用戶個性化設(shè)計需求不斷提升,對設(shè)計部門而言,如何快速響應(yīng)用戶需求、縮短新品研發(fā)周期、快速完成產(chǎn)品升級,成為了企業(yè)迫切需要解決的關(guān)鍵問題。參數(shù)化特征建模技術(shù)本身固有的嚴(yán)格遵循造型歷史關(guān)系的規(guī)則使得用戶難以實現(xiàn)靈活地、快速地表達(dá)其設(shè)計的創(chuàng)新點。在產(chǎn)品升級改造中,由于設(shè)計人員對產(chǎn)品
模塊化及系列化的歷史了解得不充分,極易導(dǎo)致產(chǎn)品參數(shù)修改而幾何重建結(jié)果與預(yù)期嚴(yán)重走樣的情況發(fā)生,因此,制約了企業(yè)創(chuàng)新設(shè)計的自由發(fā)揮。
+:JyXFu h[%t7qo= 北京數(shù)碼大方科技股份有限公司一直致力于CAD技術(shù)研發(fā),其三維CAD產(chǎn)品《CAXA實體設(shè)計》擁有6項核心
專利技術(shù),其直接建模技術(shù)是一種直觀的、對零件模型元素進(jìn)行直接修改編輯的造型方法。其最大優(yōu)勢是造型速度快、可以實現(xiàn)所做即所要的目的。設(shè)計者無需掌握太多的設(shè)計概念、建模規(guī)則,就可以將自己的創(chuàng)新設(shè)計付諸于模型表達(dá)。但是,直接建模的主要缺點是模型無法參數(shù)特征化(亦即模型元素成組劃分難),參數(shù)
驅(qū)動能力差。因此,直接建模技術(shù)分適合產(chǎn)品的局部修改,但系列化設(shè)計則難以實現(xiàn)。
]KsL(4PY Lm-yTMNPn 因此,基于上述兩種技術(shù)存在的缺陷,本文研究了一種融合二者優(yōu)勢的建模技術(shù)——三維CAD參數(shù)化建模與直接建模的混合建模技術(shù)。使用該技術(shù)既可以實現(xiàn)模型的靈活修改,同時又可以實現(xiàn)產(chǎn)品關(guān)鍵參數(shù)的驅(qū)動。
X`REhvT D #<)q) 1.總體思路
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