計算機造型輔助設計簡介

　　計算機輔助造型技術(shù)經(jīng)過20多年的探索，已發(fā)展到特征造型和參數(shù)化、變量化設計階段，為實體模型向產(chǎn)品模型的轉(zhuǎn)化鋪平了道路。以下是小編整理的計算機造型輔助設計簡介，希望大家認真閱讀!

　　自由曲面設計

　　產(chǎn)品外形自由曲面設計的研究是CAS的一個重要內(nèi)容，采用曲面特征設計(Surface Feature Design)是自由曲面設計的一個重要發(fā)展。曲面特征設計包括了3部分，即基本表面、移動特征和串通圖形。

　　草圖設計

　　草圖設計技術(shù)是隨著實體造型技術(shù)的發(fā)展、為滿足工業(yè)設計師傳統(tǒng)的手繪習慣而發(fā)展起來的造型技術(shù)。它是用來彌補傳統(tǒng)CAD系統(tǒng)與工業(yè)設計之間鴻溝的有效手段。該技術(shù)的重點在于2個方面：一是設計過程中的人機交互技術(shù)，即設計系統(tǒng)如何有效地模擬設計手繪;二是草圖重建技術(shù)。當前，國內(nèi)外已建立了一些基于草圖的CAD系統(tǒng)。

　　工作站是一種以個人計算機和分布式網(wǎng)絡計算為基礎(chǔ)，主要面向?qū)�業(yè)應用領(lǐng)域，具備強大的數(shù)據(jù)運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設計、動畫制作、科學研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務、模擬仿真等專業(yè)領(lǐng)域而設計開發(fā)的高性能計算機。

　　工作站根據(jù)軟、硬件平臺的不同，一般分為基于RISC/UNIX系統(tǒng)的傳統(tǒng)工作站和基于Windows、Intel的PC工作站。UNIX工作站是一種高性能的專業(yè)工作站，他具有強大的處理器(以前多采用RISC芯片)和優(yōu)化的內(nèi)存、I/O、圖形子系統(tǒng)，使用專有的處理器(Alpha、Mips、Power等)、內(nèi)存以及圖形等硬件系統(tǒng)，專有的UNIX操作系統(tǒng)，針對特定硬件平臺的應用軟件，彼此互不兼容。而PC工作站則是基于高性能的X86處理器之上，使用穩(wěn)定的Windows NT及Windows2000 操作系統(tǒng)，采用符合專業(yè)圖形標準(OpenGL)的圖形系統(tǒng)，再加上高性能的存儲、I/O、網(wǎng)絡等子系統(tǒng)，來滿足專業(yè)軟件運行的要求;以NT為架構(gòu)的工作站采用的是標準、開放的系統(tǒng)平臺，能最大程度的降低擁有成本;并且由于ISV加強NT及2000平臺軟件的開發(fā)和移植工作，為NT及2000工作站提供大量的專業(yè)應用軟件。

　　Pro/Engineer

　　Pro/Engineer是美國PTC公司研制開發(fā)的基于參數(shù)化設計的三維設計軟件，是一個全方位的3D產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，集零件設計、裝配、模具開發(fā)、NC加工、鈑金設計、自動測量等功能于一體。應用Pro/Engineer能夠方便地完成復雜的三維實體造型。強大的曲面造型功能更能直觀地體現(xiàn)產(chǎn)品真實的設計思想，縮短設計時間，從而快速搶占市場。

　　Pro/Engineer包括多個應用模塊，其中Pro/SURFACE是一個選項模塊。它擴展了Pro/ENGINEER的生成、輸入和編輯復雜曲面和曲線的功能。Pro/SURFACE提供了一系列必要的工具，使得工程師們在整個工業(yè)范圍內(nèi)很容易地生成用于飛機和汽車的氣動曲線和曲面，船殼設計以及通常所碰到的復雜設計問題。功能包括：1.生成曲線及曲線種類，(1)在草圖中畫出示意幾何體，(2)通過IGES輸入曲線，(3)通過IGES輸入定義曲線的點，(4)通過一系列點插值曲線，(5)求二個曲面的交換，(6)不、圓、樣條曲線、二次曲線、復合曲線。它們主要用于構(gòu)造用于曲面實體模型的旋轉(zhuǎn)幾何體，定義用于生成任意仲類特征的幾何體，定義掃描軌跡線，多點倔值/定義平滑線，增加或改變一個線框模型。2.編輯曲線，(1)在交點處截斷曲線，(2)縮短或加長地剪裁曲線，(3)通過移動定義點或改變斜率條件重新定義曲線，(4)改變曲面交線定義曲線，(5)刪除或恢復曲線。3.生成曲面及曲面種類，(1)沖壓或旋轉(zhuǎn)一條曲線，(2)沿著軌跡線掃描一條曲線，(3)沿著—多輪廓軌跡婦描一條曲線，(4)曲線之間的融合，(5)四條邊界曲線之間的融合，(6)通過一個點映射平滑表面，(7)兩族曲線之間的事例(“放樣”)，(8)二交曲線間的融合，(9)二次曲面間的倒角/圓滑，(10)通過 IGES輸入曲面，(11)通過計算值曲面輸入，(12)平面、圓柱面、直紋曲面、圓錐面、球面/圓環(huán)面、旋轉(zhuǎn)曲面、薄壁柱面、非均勻有理B樣條曲面(NURBS)、倒角曲面(角的倒角)、恒定或可變半徑的倒角、偏置曲面和由計算值定義的曲面。4.編輯曲面，(1)將曲面縫合在一起形成一個曲面網(wǎng)，(2)在與其它曲面交線處剪裁曲面，(3)改變輸入點的文件定義一個曲面，(4)重新定義用于定義曲面的軌跡或曲線，(5)用曲面或曲面網(wǎng)替換實體模型的任一表面，(6)將曲面縫合在一起形成一個封閉的容器從而生成一個實體模型，(7)偏置一個曲面或曲面網(wǎng)，(8)將一個曲面轉(zhuǎn)換成一個薄壁實體。 它們主要用于構(gòu)造復雜特征和零件，構(gòu)造表面模型，構(gòu)造實體模型，在一個實體上生成任意種凹下或凸起物，用一新的曲面或網(wǎng)替換實體模型上的任意表面，給一線框模型復益上表面并變成一個非參數(shù)化的實體模型，實體表面可以生成偏置表面。

　　Unigraphics

　　Unigraphics(簡稱UG)起源于美國麥道飛機公司，當時為了設計和制造F15戰(zhàn)斗機而形成了UG產(chǎn)品。由于它在計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助工程、以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理上所具有的卓越的性能，加上它提供CAD/CAM/CAE/PDM集成解決方案，目前該軟件在航天航空、汽車制造、模具加工、通用機械等領(lǐng)域具有很高得知名度，并受到廣泛的應用。同時，UG還提供編程工具UG/Open API用來進行二次開發(fā)。

　　UG以Parasolid幾何造型核心為基礎(chǔ)，采用基于約束的特征建模與傳統(tǒng)的幾何建模為一體的復合建模技術(shù)，其曲面功能包含于Freeform Modeling模塊之中，采用了NURBS、B樣條、Bezier為數(shù)學基礎(chǔ)，同時保留解析幾何實體造型方法，造型能力較強。其曲面建模完全集成在實體建模之中，并可獨立生成自由形狀形體以備實體設計時使用，而許多曲面建模操作可直接生成或修改實體模型，曲面殼體、實體與定義它們的幾何體完全相關(guān)。UG實現(xiàn)了面與體的完美集成，可將無后度曲面殼縫合到實體上�？傮w上，UG的實體化曲面處理能力是其主要特征和優(yōu)勢。

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