机械设计9三维产品建模技术_机械仪表_工程科技_专业资料
15页1、9三维产品建摸技术9.1三维几何造型技术9.L几何造型概述儿何造型是指一种技术,它能将物体的形状及其属性(如颜色、纹理等)存储在计算机内,形成该物体的三维儿何模型。这个模型是对原物体的确切的数学描述或是对原物体某种状态的真实模拟。这个模型将为各种不同的后续应用提供信息,例如:由模型产生有限元网格,由模型编制数控加工刀具轨迹由模型进行物体问碌揽、十浙检坤绑|计算机对模型进行分析或模拟比对实物进行制作或处理要容易得多,因此CAD系统无不将几何造型作为系统的核心。通常把能够定义、描述、生成几何模型,并能交互地进行编辑的系统称为几何造型系统。市场上有许多这样的系统,AutoCAD,ProEB,UG等就是这样的系统。2.三维几何造型的发展概况20世纪60年代末开始研究用线框和多边形构造三维形体,这样的模型被称为线框模型。进入70年代,在不同领域CAD应用的推动下,几何造型向曲面造型和实体造型发展。曲面造型主要研究曲线和曲面表示、曲面求交及显示等闰题。采用Coons曲面、Bezier曲面、B样条曲面以及非均匀有理B样条曲面(NURBS)患表示形式,这样的模型被称为表面模型。目前已开发埠草多实甲的酗
2、而遣型系轧厂泛地应朋予汽车八机、船舶等设计中。随着造型系统应用面的扩大,迫切要求将线框模型、曲面模型和实体模型三种不同形式的造型系统统一起来,融合成一体。目前这样的系统已经有了很大的发展,例如:美国的Parasolid和ACIS,以及一些著名的CAD系统(美国的ProE和UG,我国的GEMS等)都实现了这样的统一。3.三维几何造型的应用在产品设计方面,通过建立零、部件三维数字化模型,能逼真地显示零、部件形状,检查装配干涉,高效地产生二维工程图。在分析计算方面,佩返行物体的物班特性计算(简称物性计算),如计算体税、面积、重心、值性矩等,还能生成有限元分析的网格。在模拟仿真方面,能利用生成的三维几何模型进行运动学分析、动力学分析、装配工艺规划等。在制造方面,能利用生成的几何模型进行数控自动编程及刀具轨迹的仿真。此外,在计算机艺术、动画制作、医学、装饰、服装、影视等行业都有广泛的应用。9.1.2三维几何造型的三种模式1.线框模型(wireframemode)下图说明了线框模型在计算机内存储的数据结构原理。图中共有两个表,一为顶点表,记录各顶点坐标值;二为栾线表,记录每条栾线所连接的两顶点。由
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