三维特征建模在机械设计与制造中的应用
2018-08-10焦欢欢姚正纲
焦欢欢 姚正纲
摘 要:在20世纪90年代出现的CIMS设计思想中,三维特征建模是关键环节。在产品、技术日趋国际化的时代,产品建模逐步向国际标准STEP(StandardfortheExchangeofProductModelData)靠近,产品设计正向集成化、智能化和标准化发展。制造业自动化生产的新时代正在到来。本文首先分析了三维建模的基础的方式:线框建模;表面建模;实体建模,然后分析了三维建模的优点,最后分析了特征建模(FeatureModel)方式。
关键词:三维;特征;建模;机械设计;
一、三维建模的基本方式
1、线框建模(WireframeModel)它是逐线、逐点地构造出来的,一般用来代替手工绘图,可以生成任意视点或视向的透视图及轴测图,操作比较简单,只有点、线的信息,耗用系统资源小。但这种建模具有二义性。
2、表面建模(SurfaceModel)这种建模除了具有点、线信息外,还具有面的信息。可以实现消隐、着色、表面积计算、二曲面求交、数控刀具轨迹生成、有限元网格划分等,还可以构造复杂的曲面物体。但仍然缺少面、体间的拓扑关系,无法区别面的哪一侧是体内还是体外,无法进行剖切。
3、实体建模(SolidModel)具有了点、线、面、体的全部几何信息且还具有全部点、线、面、体的拓扑信息。实体建模是机械设计与制造自动化的基础。它对消隐、剖切、着色、有限元分析到NC刀具轨迹生成都能顺利地实现。是与CAPP(ComputerAidedProcessPlanning)、CAM(ComputerAidedManufacuring)实现集成的关键的几何建模。
二、三维建模的优点
第一,真三维的立体场景三维立体场景,以及在三维立体场景中所能清楚地展现三维要素之间的三维空间关系(相离、相邻、组成、包含、被包含)。……
