参数化实体造型：更好的自由造型算法

线框造型、曲面造型和实体造型技术都属于无约束自由造型技术，进入20世纪80年代中期，CV公司内部提出了一种比无约束自由造型更新颖、更好的算法—参数化实体造型方法。从算法上来说，这是一种很好的设想。它的主要特点是：基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。

（1）基于特征。基于特征是指在参数化造型环境中，零件是由特征组成的，所以参数化造型也可成为基于特征的造型。参数化造型系统可把零件的结构特征十分直观地表达出来，因为零件本身就是特征的集合。图1-2所示是用Autodesk公司的Inventor软件作的零件图，左边是零件的浏览器，显示这个零件的所有特征。浏览器中的特征是按照特征的生成顺序排列的，最先生成的特征排在浏览器的最上面，这样模型的构建过程就一目了然。

（2）全尺寸约束。全尺寸约束是指特征的属性全部通过尺寸来进行定义。例如，在Autodesk Inventor软件中进行打孔，需要确定孔的直径和深度；如果孔的底部为锥形，则需要确定锥角的大小；如果是螺纹孔，那么还需要指定螺纹的类型、公称尺寸、螺距等相关参数。如果将特征的所有尺寸都设定完毕，那么特征就可成功生成，并且以后可任意进行修改。

（3）全数据相关。全数据相关是指模型的数据，如尺寸数据等不是独立的，而是具有一定的关系。例如，设计一个长方体，要求其长（length）、宽（width）和高（height）的比例是一定的（如1∶2∶3），这样长方体的形状就是一定的，尺寸的变化仅仅意味着其大小的改变。那么在设计的时候，可将其长度设置为L，将其宽度设置为2L，高度设置为3L。这样，如果以后对长方体的尺寸数据进行修改的话，仅仅改变其长度参数就可以了。如果分别设置长方体的3个尺寸参数的话，以后在修改设计尺寸的时候，工作量就增加了3倍。(www.xing528.com)

图1-2 Inventor中的零件图以及零件模型

（4）尺寸驱动设计修改。尺寸驱动设计修改是指在修改模型特征时，由于特征是尺寸驱动的，所以可针对需要修改的特征，确定需要修改的尺寸或者关联的尺寸。在某些CAD软件中，零件图的尺寸和工程图的尺寸是关联的，改变零件图的尺寸，工程图中对应的尺寸会自动修改，一些软件甚至支持从工程图中对零件进行修改，也就是说修改工程图中的某个尺寸，则零件图中对应特征会自动更新为修改过的尺寸。