如何使用特征造型优化产品设计？

用于表达一些与上述特征无关的产品信息,如用于描述零件设计的GT码等管理信息的特征,也可称之为管理特征。

一般把形状特征与装配特征叫做造型特征,因为它们是实际构造出产品外形的特征。其他的特征称为面向过程的特征,因为它们并不实际参与产品几何形状的构造,而属于那些与生产环境有关的特征。

与几何造型相比,特征造型有以下特点:

1)过去的CAD技术从二维绘图起步,经历了三维线框、曲面和实体造型发展阶段,都是着眼于完善产品的几何描述能力。而特征造型则是着眼于更好地表达完整的产品技术和生产管理信息,为建立产品的集成信息模型服务。它的目的是用建立面向产品制造全过程的统一产品模型,替代传统的产品设计和施工成套图样以及技术文档,使得产品的设计和生产准备各个环节可以并行展开,信息流畅通。

2)特征造型使产品设计工作在更高的层次上进行,设计人员的操作对象不再是原始的线条和体素,而是产品的功能要素,如螺纹孔、定位孔、键槽等。特征的引用直接体现了设计意图,使得建立的产品模型更容易为别人理解,设计的图样更容易修改,设计人员可以将更多精力放在创造性构思上。

3)特征造型有助于加强产品设计、分析、工艺准备、加工和检验各部门间的联系,更好地将产品的设计意图贯彻到后续各个环节并且及时得到后者的意见反馈,为开发新一代的基于统一产品信息模型的CAD/CAPP/CAM集成系统奠定基础。

4)特征造型有助于推动行业内的产品设计和工艺方法的规范化、标准化和系列化,使得在产品设计时及早考虑制造要求,保证产品结构有更好的工艺性。

在特征造型系统中,零件是由特征组成的,因此零件的造型过程就是不断地生成特征的过程。其基本步骤如下:(www.xing528.com)

(1)零件规 主要包括分析零件的特征组成、分析零件特征之间的相互关系、分析特征的构造顺序以及特征的构造方法。

(2)创建主特 即构造零件上的基本特征。

(3)创建其他附加特 根据零件规划结果逐一添加上其他附加特征。

(4)编辑修改特 包括修改特征的形状、尺寸、位置,或是特征的从属关系,也可以删除已经建好的特征。

(5)生成二维工程 根据零件的三维模型生成二维工程图。

CAD系统会自动记录特征的构造顺序,并以特征树的方式加以表达。一个零件就有一个特征树,这个特征树记录了组成零件的所有特征的类型及其相互关系。其中最早建立的特征叫做基特征,其他的都是子特征。特征树中有两种基本关系:邻接关系和父子关系。邻接关系表示两个特征是并列的,它们依附于共同的父特征;父子关系表示两个特征之间存在依附关系,一个特征依附在另一个特征之上。被依附的特征叫做父特征,修改父特征会对子特征有影响。如果删除父特征,则子特征也将被删除。