CAD软件在造型设计中的应用

1.三维实体造型

三维实体造型是经历了三维线框造型、三维表面造型后发展起来的用于描述零件最完整几何信息的模型，记录了零件全部的点、线、面、体的拓扑信息，可以进行消隐、渲染、剖切、有限元网格划分以及NC刀具轨迹生成、仿真等。

三维实体模型表示一般采用几何构造法、边界表示法及扫描表示法。

（1）实体几何构造法（CSG）这是一种用体素拼合构成物体的方法，可以用二叉树的形式对零件进行描述。优点是描述物体非常紧凑，缺点是对面的描述有限制。

（2）边界表示法（B-rep） 它要表达的信息分为两类。一类是几何数据，反映物体大小及位置，另一类是拓扑信息，描述物体的相对位置关系。优点是能够构造具有复杂外形的物体，缺点是存储量大，必须提供一个方便的用户界面。因此现在几乎所有的以B-rep为基础的系统都有CSG方式的输入界面。

（3）扫描表示法 通常用二维形体及其运动轨迹来表示扫描的物体，分为平移扫描和旋转扫描。

2.参数化造型

参数化造型是新一代智能化、集成化CAD系统的核心内容。参数化设计技术以其强有力的草图设计、尺寸驱动成为初始设计、产品建模与修改、系列化设计、多种方案比较和动态设计的有效手段。

（1）参数化建模方法 可以分为基于几何约束的变量几何法、基于几何推理的人工智能法和基于生成历程的过程构造法三种方法。(www.xing528.com)

（2）基于特征的参数化建模 关键是特征及其相关尺寸、公差的变量化描述。参数化建模包括几何约束和拓扑约束的混合建模、约束建模和约束求解。

（3）面向对象的参数建模 面向对象的方法既是一种程序设计方法，又是一种认知方法。面向对象的约束方法不仅要表示零件的几何信息，而且还要表示零件的拓扑信息。

3.特征造型

特征是在零件的设计和制造阶段可识别的包含完整零件工程信息的结构单元，是一组与零件的描述相关的信息集合。新一代的产品建模以参数化造型为基础。特征可分为如下四大类：

（1）总体信息 用于描述一个两件的总的信息，包含特征名、特征代码、材料毛坯和质量。

（2）几何参数信息 包括组成实体的各个基本尺寸的几何参数信息。

（3）技术参数信息 包括与特征相关的尺寸公差、行位公差和表面粗糙度。

（4）特征构造信息 包括构成特征实体的拓扑信息、基点位置和方向矢量。