来源：不祥 | 责任编辑：小语
2009-05-21
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2特征造型的系统与实现方法
本文提出的特征造型系统机构，综合应用了面向制造的特征设计和特征识别技术。系统中的特征识别技术可以充分运用现有资源，采用交互式特征识别法和基于规则的自动特征识别法相结合的方法，从现有的三维实体造型系统中抽取特征信息，与输入的公差等工艺信息一起组成基于特征的信息模型，存入STEP文件中。面向制造的特征设计可以同时进行产品设计和加工工艺方案设计，能在设计阶段捕捉到除了零件几何拓扑以外的设计和制造意图的高层描述，最终形成零件特征模型，并通过特征处理的验证和再组织，存入STEP文件中。以AutoCAD13作为零件特征建模的支撑环境，构造出零件的三维实体模型，用Visual C＋＋二次开发出特征造型的系统结构。
(1)特征定义模块主要定义用户特征的尺寸和参考信息，产生用户定义特征库。
(2)特征操作与运算模块主要完成特征的各种拼合与布尔运算，并对特征的拓扑和属性进行一致性检验。
(3)特征信息设定模块主要设定特征的尺寸公差、粗糙度、几何精度等信息，可对特征增加功能、材料、硬度、热处理、设计者、设计时间等特征信息。
(4)用户定义特征库模块主要是根据用户对零件的分类，分析每一类零件的特点，从而抽取一组特征，这组特征就构成该类零件族的特征库。
(5)特征设计模块主要基于用户定义特征库进行特征设计。
(6)特征处理模块主要对零件特征模型进行验证、替换、修改，重新生成零件特征模型。
(7)特征识别模块可对零件总体信息、每个特征的信息、尺寸、几何公差、粗糙度等进行识别，为CAD的后续过程提供丰富的源信息。
(8)STEP文件模块利用STEP将各种几何模式转换成一种统一的数据表达模式，实现CAD/CAPP集成。
在汽车后桥圆锥齿轮的特征造型系统中，通过分析设计要求，确定零件基体、形状特征、装卡定位方案、特征加工途径，分析零件加工方法，利用Auto CAD13的实体造型模块，构造该零件的各类设计特征，并向基本形状加、减特征，展开设计过程。在加、减特征时，首先从特征库中选择形状特征，指定特征的定形尺寸及公差；然后指定特征的定位基准和定位尺寸与公差；最后执行布尔运算与操作，生成零件特征模型。用户只要通过系统的输入界面(下拉式菜单或对话框)，选择所需的设计特征并输入相关的特征数据，系统便能根据用户要求交互地进行尺寸修改、基准变换等特征编辑操作。例如，用户需要修改圆锥齿轮的节锥角δ，只需选择编辑菜单，这时系统弹出节锥角δ的值，重新输入δ值，系统便根据修改后的δ值，自动识别其特征类型并驱动相关应用程序，将与节锥角δ相关的尺寸(节圆直径df、节锥母线长度Lf等)作相应修改，并按修改内容生成新的圆锥齿轮模型。特征的编辑与修改过程，采用了自动特征识别法，其中简单特征(如：阶梯轴、倒角、键槽等)采用基于规则的自动特征识别法提取，而复杂特征(弧齿厚、节锥角等)采用人机交互式特征识别法提取。
3结论
本文对特征造型技术的基本形式进行了深入的分析，提出了特征造型的系统结构与实现方法。该系统应用于汽车后桥圆锥齿轮的并行设计中，取得了令人满意的效果
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