基于ACIS平台开发三维变量化特征造型系统的关键技术研究 -(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表时间:2007-07-03 人气:1

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尺寸约束

代数分解

数值表达

代数求解

工程关系

数值分解

数值求解

可解

不可解

图二 VGX技术中约束求解机理

当然，参数化和变量化技术也在不断发展，SDRC一直致力于变量化技术的研究中，并创造性的提出了新一代变量化技术：VGX(超变量化几何)。VGX技术由于采用了更先进的约束推理和求解机制（详见约束求解机理图二：综合代数求解方法和数值求解方法），以及运用动态导航器和友好、智能的交互技术，克服了参数化技术的许多固有缺陷，也极大的发展了传统的变量化技术。使得：（1）不需要“全尺寸约束”即可造型；(2)模型的修改既可基于设计历史树也可超越设计历史树的限制；（3）可以直接在3D状态下动态的添加、编辑约束；（4）可以实现“Drag-and-Drop”的造型方式，用鼠标拖放进行造型操作，同时在拖动过程中还可以动态捕捉、添加、编辑约束；（5）模型修改既可是尺寸也可以是几何和拓扑的改变。几何尺寸约束代数分解数值表达代数求解工程关系数值分解数值求解可解不可解图二 VGX技术中约束求解机理计算机集成制造系统（CIMS）和并行工程的发展，也自然要求作为其核心的造型技术在实体造型技术的基础上有一个质的飞跃，那就是定义统一的产品数据模型，顺利实现CAD/CAPP/CAM/PDM等系统间的信息交换、共享与集成。特征造型技术很好的适应了这一需求，为解决从产品设计到制造的一系列问题奠定了坚实的理论和技术基础。特征是由一定的几何、拓扑信息与一定的功能和工程语义信息组成的集合，是定义产品模型的基本单元。基本特征的属性包括尺寸属性、精度属性、装配属性、功能属性、工艺属性、管理属性等。这种面向设计和制造过程的特征造型系统，克服了传统实体造型系统的缺陷，由于它不仅含有产品的几何形状信息，而且将公差、粗糙度、孔、槽等工艺信息也保存在特征模型中，所以易于CAD/CAPP/CAM的集成，也大大方便了数控加工代码的自动生成。因此，基于特征的建模方法成为了国际标准STEP的集成产品信息模型（IPIM）的核心。特征造型技术往往与参数化、变量化技术有机结合，共同构成参数化/变量化特征造型系统。这类系统由于与特征的创建历史相关，通常在模型修改系统重建时导致无效特征、特征干涉、特征语义发生变化以及重建效率低下等问题。为解决这类问题，许多学者都提出了一些较好的解决方案，如：前面提到的VGX技术，以及语义特征建模技术（见参考文献6）等。

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