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一、公共自動(dòng)化工程的概念與特征
特征建模方法
機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)多因素、多環(huán)節(jié)循環(huán)復(fù)雜的決策過程，為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，人們?cè)诓粩嗟貙で笠愿咝录夹g(shù)為支持平臺(tái)的現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。基于特征造型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法是隨著CAD/CAM一體化要求而產(chǎn)生的，是建立在實(shí)體造型方法基礎(chǔ)之上，更適合于計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。它在原理和方法上與實(shí)體造型既有密切聯(lián)系，又有以下不同。
(1)三維線框、曲面和實(shí)體造型著重完善產(chǎn)品幾何描述問題，而忽視產(chǎn)品工程意義，使設(shè)計(jì)和制造信息不連貫。特征造型則著重表達(dá)產(chǎn)品的完整技術(shù)和生產(chǎn)管理信息，在最終產(chǎn)品上保留各功能形素的原始定義和相互依賴關(guān)系，以便用統(tǒng)一產(chǎn)品模型替代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的成套圖紙和技術(shù)文檔，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)準(zhǔn)備各環(huán)節(jié)得以并行展開。
(2)在產(chǎn)品特征模型中引用基準(zhǔn)點(diǎn)，中心線，局部坐標(biāo)系等單元，突出面(如配合面、支撐面、定位面和基準(zhǔn)面等)的作用，這些面不同于一般幾何面，必須易于檢索其定型和定位尺寸。這要求允許在三維物體之外存在孤立的點(diǎn)、線和面，引入非流形和非規(guī)則集合，擴(kuò)展歐拉操作范圍。
(3)特征造型產(chǎn)品設(shè)計(jì)在更高層次上進(jìn)行，操作對(duì)象不再是實(shí)體造型采用的原始的線條和體素，而是產(chǎn)品的功能形素，如螺紋孔、定位孔、鍵槽、凸臺(tái)和耳板等，這需要采用局部操作和尺寸驅(qū)動(dòng)技術(shù)，并要求使用新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和新的特征組合算法。特征的引用直接體現(xiàn)了設(shè)計(jì)意圖，使得產(chǎn)品模型易于理解，節(jié)省產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間。
(4)特征中的幾何和非幾何信息將產(chǎn)品設(shè)計(jì)意圖貫徹到各后續(xù)環(huán)節(jié)并及時(shí)得到意見反饋，加強(qiáng)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、工藝準(zhǔn)備、加工、檢驗(yàn)各部門的聯(lián)系，有助于推動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。
可見基于特征造型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法是產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)的核心，為設(shè)計(jì)、制造及生產(chǎn)管理提供服務(wù)，為智能CAD系統(tǒng)和智能制造系統(tǒng)的逐步實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造條件。因此，對(duì)基于特征的機(jī)械產(chǎn)品造型課題的研究是十分必要的。
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