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      一、公共自動化工程的概念與特征

        特征建模方法

        機械產品設計是一個多因素、多環節循環復雜的決策過程,為適應社會發展和市場競爭的需要,人們在不斷地尋求以高新技術為支持平臺的現代產品設計方法;谔卣髟煨偷漠a品設計方法是隨著CAD/CAM一體化要求而產生的,是建立在實體造型方法基礎之上,更適合于計算機集成制造系統的產品設計方法。它在原理和方法上與實體造型既有密切聯系,又有以下不同。

        (1)三維線框、曲面和實體造型著重完善產品幾何描述問題,而忽視產品工程意義,使設計和制造信息不連貫。特征造型則著重表達產品的完整技術和生產管理信息,在最終產品上保留各功能形素的原始定義和相互依賴關系,以便用統一產品模型替代傳統設計中的成套圖紙和技術文檔,使產品設計和生產準備各環節得以并行展開。

        (2)在產品特征模型中引用基準點,中心線,局部坐標系等單元,突出面(如配合面、支撐面、定位面和基準面等)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、線和面,引入非流形和非規則集合,擴展歐拉操作范圍。

        (3)特征造型產品設計在更高層次上進行,操作對象不再是實體造型采用的原始的線條和體素,而是產品的功能形素,如螺紋孔、定位孔、鍵槽、凸臺和耳板等,這需要采用局部操作和尺寸驅動技術,并要求使用新的數據結構和新的特征組合算法。特征的引用直接體現了設計意圖,使得產品模型易于理解,節省產品設計時間。

        (4)特征中的幾何和非幾何信息將產品設計意圖貫徹到各后續環節并及時得到意見反饋,加強了產品設計、分析、工藝準備、加工、檢驗各部門的聯系,有助于推動產品設計和工藝設計規范化、標準化和系列化。

        可見基于特征造型的產品設計方法是產品虛擬設計的核心,為設計、制造及生產管理提供服務,為智能CAD系統和智能制造系統的逐步實現創造條件。因此,對基于特征的機械產品造型課題的研究是十分必要的。

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