CAD系统中并行公差的建模方法.pdf

CAD系统中的并行公差建模方法是CAD技术应用中的一项重要内容。该方法基于产品设计与制造，旨在支持公差工程语义和并行公差的几何公差计算机辅助建模。传统上，公差信息表示方法如基于CSG、B-rep或CSG/B-rep的方式并不适合实际应用，因为它们难以解决公差语义表达、处理各种公差关系并符合标准便于工程应用的问题。为了解决这一问题，研究者们提出了基于特征的几何公差实体模型，利用几何公差结构块（GTSB）的自由度来表示三维的几何公差，这不仅可以表示公差的语义，还能实现公差的参数化表示。本文提出的建模方法，是一种新的并行公差建模方法，它可以解决产品设计和制造整个过程中，结合产品装配和零件加工过程的公差建模问题。 公差信息在制约设计与制造信息的集成方面起着关键作用。公差信息的准确表示对于产品质量、功能和成本都有直接的影响。在CAD系统中，装配公差和零件制造公差建模是产品设计与制造的重要组成部分。为了能够进行有效的公差建模，研究者们利用特征的GTSB和CAD系统设计与制造的集成环境提出了三维空间建模方法，求出各种公差带的空间表示函数，计算公差带在三维空间中相应自由度的允许变动量。这样，就能够为公差分析和综合提供实用的模型。 在装配公差与零件加工公差的空间建模中，GTSB作为定义公差的六种原始形体，通过特征GTSB自由度的变化，可以确定公差之间的关系，从而明确公差语义和它们之间的关系。不同制造特征误差的控制可通过其公差带实现，而这种控制是通过控制GTSB自由度在三维空间中的允许变动量来完成的。 在装配关系和装配公差的建模方面，装配实体可以分为部件和零件层次，而零部件之间的关系最终体现在具体的几何特征关系上。常见的装配位置约束关系包括面一面相配、点一面相配、线一线相配等等。在装配公差模型中，特征集合被用来表示装配实体中两个零件的表面配合特征、单一零件的表面特征以及虚拟实体的中心线和中心面等。通过在装配实体的坐标系统中，可以对这些特征集合进行建模，从而完成对装配公差的建模。 文中通过工程实例验证了所提出建模方法的有效性。这表明，在工程应用中，正确的公差建模方法对于保证产品设计的质量和制造的准确性至关重要。随着计算机辅助设计与制造技术的不断发展，对于公差建模方法的研究也将不断深化，以期能够更好地支持现代工业设计与制造的需求。