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1、3.3.制造业信息化系统建模技术制造业信息化系统建模技术*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法 模型模型模型模型模型模型是实际对象或系统的抽象及简化表示，是是实际对象或系统的抽象及简化表示，是是实际对象或系统的抽象及简化表示，是是实际对象或系统的抽象及简化表示，是是实际对象或系统的抽象及简化表示，是是实际对象或系统的抽象及简化表示，是抽取研究对象的本质特征，忽略或精简一些次要的抽取研究对象的本质特征，忽略或精简一些次要的抽取研究对象的本质特征，忽略或精简一些次要的抽取研究对象的本质特征，忽略或精简一些次要的抽取研究对象的本质特征，忽略或精简一些次要的抽取研究对象的本质特征，忽略或精简一
2、些次要的非本质影响因素的对象表示法。非本质影响因素的对象表示法。非本质影响因素的对象表示法。非本质影响因素的对象表示法。非本质影响因素的对象表示法。非本质影响因素的对象表示法。3.1.1 3.1.1 3.1.1 基本概念基本概念基本概念基本概念基本概念基本概念 (1).1).1).产品数据与产品数据模型产品数据与产品数据模型产品数据与产品数据模型产品数据与产品数据模型产品数据与产品数据模型产品数据与产品数据模型 是指产品生命周期所有阶段有关产品的数据总和。一个是指产品生命周期所有阶段有关产品的数据总和。一个是指产品生命周期所有阶段有关产品的数据总和。一个是指产品生命周期所有阶段有关产品的数据总
3、和。一个是指产品生命周期所有阶段有关产品的数据总和。一个是指产品生命周期所有阶段有关产品的数据总和。一个完整的产品定义数据模型不仅是产品数据的集合，还应反映完整的产品定义数据模型不仅是产品数据的集合，还应反映完整的产品定义数据模型不仅是产品数据的集合，还应反映完整的产品定义数据模型不仅是产品数据的集合，还应反映完整的产品定义数据模型不仅是产品数据的集合，还应反映完整的产品定义数据模型不仅是产品数据的集合，还应反映出各类数据的表达方式以及相互间的关系。出各类数据的表达方式以及相互间的关系。出各类数据的表达方式以及相互间的关系。出各类数据的表达方式以及相互间的关系。出各类数据的表达方式以及相互间的
4、关系。出各类数据的表达方式以及相互间的关系。*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法 (2).(2).(2).产品建模产品建模产品建模产品建模产品建模产品建模将人们头脑中构思的产品模型转换成用图形、符号或将人们头脑中构思的产品模型转换成用图形、符号或将人们头脑中构思的产品模型转换成用图形、符号或将人们头脑中构思的产品模型转换成用图形、符号或将人们头脑中构思的产品模型转换成用图形、符号或将人们头脑中构思的产品模型转换成用图形、符号或算法表示的形式，然后形成计算机内部数据模型的过程。换算法表示的形式，然后形成计算机内部数据模型的过程。换算法表示的形式，然后形成计算机内部数据模型的过程。换算法
5、表示的形式，然后形成计算机内部数据模型的过程。换算法表示的形式，然后形成计算机内部数据模型的过程。换算法表示的形式，然后形成计算机内部数据模型的过程。换句话说，就是在计算机内部产生、存储、处理和表达产品的句话说，就是在计算机内部产生、存储、处理和表达产品的句话说，就是在计算机内部产生、存储、处理和表达产品的句话说，就是在计算机内部产生、存储、处理和表达产品的句话说，就是在计算机内部产生、存储、处理和表达产品的句话说，就是在计算机内部产生、存储、处理和表达产品的过程过程过程过程过程过程。(3).(3).(3).机械产品建模机械产品建模机械产品建模机械产品建模机械产品建模机械产品建模 根据使用需求
6、确定产品应具备的功能，构思出产品的根据使用需求确定产品应具备的功能，构思出产品的根据使用需求确定产品应具备的功能，构思出产品的根据使用需求确定产品应具备的功能，构思出产品的根据使用需求确定产品应具备的功能，构思出产品的根据使用需求确定产品应具备的功能，构思出产品的工作原理、运动方式、力和能量的传递，结构形状以及所使工作原理、运动方式、力和能量的传递，结构形状以及所使工作原理、运动方式、力和能量的传递，结构形状以及所使工作原理、运动方式、力和能量的传递，结构形状以及所使工作原理、运动方式、力和能量的传递，结构形状以及所使工作原理、运动方式、力和能量的传递，结构形状以及所使用的材料等事项，将其在计
7、算机内部转化为具体描述或数据用的材料等事项，将其在计算机内部转化为具体描述或数据用的材料等事项，将其在计算机内部转化为具体描述或数据用的材料等事项，将其在计算机内部转化为具体描述或数据用的材料等事项，将其在计算机内部转化为具体描述或数据用的材料等事项，将其在计算机内部转化为具体描述或数据模型，例如图纸、文档等模型，例如图纸、文档等模型，例如图纸、文档等模型，例如图纸、文档等模型，例如图纸、文档等模型，例如图纸、文档等 。*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法 (4).(4).(4).数字化产品建模数字化产品建模数字化产品建模数字化产品建模数字化产品建模数字化产品建模 定义和表达产品在全
8、生命周期中所必需的产品数据内容，定义和表达产品在全生命周期中所必需的产品数据内容，定义和表达产品在全生命周期中所必需的产品数据内容，定义和表达产品在全生命周期中所必需的产品数据内容，定义和表达产品在全生命周期中所必需的产品数据内容，定义和表达产品在全生命周期中所必需的产品数据内容，数据关系以及活动过程的数字化信息模型。换句话说，数字数据关系以及活动过程的数字化信息模型。换句话说，数字数据关系以及活动过程的数字化信息模型。换句话说，数字数据关系以及活动过程的数字化信息模型。换句话说，数字数据关系以及活动过程的数字化信息模型。换句话说，数字数据关系以及活动过程的数字化信息模型。换句话说，数字化产品
9、建模是建立产品数字化信息模型的过程。化产品建模是建立产品数字化信息模型的过程。化产品建模是建立产品数字化信息模型的过程。化产品建模是建立产品数字化信息模型的过程。化产品建模是建立产品数字化信息模型的过程。化产品建模是建立产品数字化信息模型的过程。3.1.2 3.1.2 3.1.2 零件信息模型零件信息模型零件信息模型零件信息模型零件信息模型零件信息模型 (1).(1).(1).零件信息模型的总体结构零件信息模型的总体结构零件信息模型的总体结构零件信息模型的总体结构零件信息模型的总体结构零件信息模型的总体结构 零件信息模型零件信息模型零件信息模型零件信息模型零件信息模型零件信息模型是一个层次的结
10、构，包含有是一个层次的结构，包含有是一个层次的结构，包含有是一个层次的结构，包含有是一个层次的结构，包含有是一个层次的结构，包含有零件层零件层零件层零件层零件层零件层、特征特征特征特征特征特征层层层层层层和和和和和和几何层几何层几何层几何层几何层几何层。零件层零件层零件层零件层零件层零件层主要反映零件的总体信息；主要反映零件的总体信息；主要反映零件的总体信息；主要反映零件的总体信息；主要反映零件的总体信息；主要反映零件的总体信息；特征层特征层特征层特征层特征层特征层包含包含包含包含包含包含各类特征信息及其相互间关系；各类特征信息及其相互间关系；各类特征信息及其相互间关系；各类特征信息及其相互间
11、关系；各类特征信息及其相互间关系；各类特征信息及其相互间关系；几何层几何层几何层几何层几何层几何层记录了零件的点、线、记录了零件的点、线、记录了零件的点、线、记录了零件的点、线、记录了零件的点、线、记录了零件的点、线、面的几何面的几何面的几何面的几何面的几何面的几何/拓扑信息。拓扑信息。拓扑信息。拓扑信息。拓扑信息。拓扑信息。*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法基于特征的零件信息模型的总体结构基于特征的零件信息模型的总体结构基于特征的零件信息模型的总体结构基于特征的零件信息模型的总体结构基于特征的零件信息模型的总体结构基于特征的零件信息模型的总体结构*3.1 数字化产品建模方法数字化
12、产品建模方法 (2)(2)(2).零件信息模型的数据结构零件信息模型的数据结构零件信息模型的数据结构零件信息模型的数据结构零件信息模型的数据结构零件信息模型的数据结构 11 1）管理特征数据结构管理特征数据结构管理特征数据结构管理特征数据结构管理特征数据结构管理特征数据结构 管理特征管理特征管理特征管理特征管理特征管理特征描述零件的描述零件的描述零件的描述零件的描述零件的描述零件的总体信息总体信息总体信息总体信息总体信息总体信息和和和和和和标题栏信息标题栏信息标题栏信息标题栏信息标题栏信息标题栏信息。E-E-E-E-E-E-枚举数据类型枚举数据类型枚举数据类型枚举数据类型枚举数据类型枚举数据类
13、型 I-I-I-I-I-I-整形数据类型整形数据类型整形数据类型整形数据类型整形数据类型整形数据类型 S-S-S-S-S-S-字符数据类型字符数据类型字符数据类型字符数据类型字符数据类型字符数据类型 22 2）形状特征数据结构形状特征数据结构形状特征数据结构形状特征数据结构形状特征数据结构形状特征数据结构 形状特征形状特征形状特征形状特征形状特征形状特征包括有包括有包括有包括有包括有包括有几何属性几何属性几何属性几何属性几何属性几何属性、精度属性精度属性精度属性精度属性精度属性精度属性、材料热处理属性材料热处理属性材料热处理属性材料热处理属性材料热处理属性材料热处理属性和和和和和和关系属性关系
14、属性关系属性关系属性关系属性关系属性等。等。等。等。等。等。零件类型零件类型零件名零件名图号图号GT码码件数件数材料名材料名设计者设计者设计日期设计日期其他其他ESSS1SSS*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法形状特征的数据结构形状特征的数据结构形状特征的数据结构形状特征的数据结构形状特征的数据结构形状特征的数据结构 3 3 3）精度精度精度精度精度精度特征的数特征的数特征的数特征的数特征的数特征的数据结构据结构据结构据结构据结构据结构。包括：包括：包括：包括：包括：包括：精精精精精精度规范信度规范信度规范信度规范信度规范信度规范信息息息息息息、实体实体实体实体实体实体状态信息状态
15、信息状态信息状态信息状态信息状态信息、基准信息基准信息基准信息基准信息基准信息基准信息。*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法 4 4 4）材料热处理特征的数据结构材料热处理特征的数据结构材料热处理特征的数据结构材料热处理特征的数据结构材料热处理特征的数据结构材料热处理特征的数据结构 包括：包括：包括：包括：包括：包括：材料信息材料信息材料信息材料信息材料信息材料信息和和和和和和热处理信息热处理信息热处理信息热处理信息热处理信息热处理信息。如下图所示：。如下图所示：。如下图所示：。如下图所示：。如下图所示：。如下图所示：*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法 5 5 5）技术特
16、征的数据结构技术特征的数据结构技术特征的数据结构技术特征的数据结构技术特征的数据结构技术特征的数据结构 包括：包括：包括：包括：包括：包括：零件的技术要求零件的技术要求零件的技术要求零件的技术要求零件的技术要求零件的技术要求和和和和和和特性表特性表特性表特性表特性表特性表等等等等等等。(3)(3)(3)基于特征的零件信息模型的应用举例基于特征的零件信息模型的应用举例基于特征的零件信息模型的应用举例基于特征的零件信息模型的应用举例基于特征的零件信息模型的应用举例基于特征的零件信息模型的应用举例技术要求：调质处理，硬度技术要求：调质处理，硬度技术要求：调质处理，硬度技术要求：调质处理，硬度技术要求
17、：调质处理，硬度技术要求：调质处理，硬度200-250HBS200-250HBS200-250HBS200-250HBS200-250HBS200-250HBS。基于基于基于基于基于基于特征特征特征特征特征特征的零的零的零的零的零的零件信件信件信件信件信件信息模息模息模息模息模息模型的型的型的型的型的型的数据数据数据数据数据数据结构结构结构结构结构结构实例实例实例实例实例实例*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法3.1.3 3.1.3 3.1.3 产品信息模型产品信息模型产品信息模型产品信息模型产品信息模型产品信息模型 产品信息模型产品信息模型产品信息模型产品信息模型产品信息模型产品信
18、息模型是指产品从毛坯到成品的整个设计和制造是指产品从毛坯到成品的整个设计和制造是指产品从毛坯到成品的整个设计和制造是指产品从毛坯到成品的整个设计和制造是指产品从毛坯到成品的整个设计和制造是指产品从毛坯到成品的整个设计和制造过程所需要的信息总和，它是由过程所需要的信息总和，它是由过程所需要的信息总和，它是由过程所需要的信息总和，它是由过程所需要的信息总和，它是由过程所需要的信息总和，它是由产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型和和和和和和产品工产品工产品工产品工产品工产品工艺信息模型艺信息模型艺信息模型艺信息模型艺信息模型艺信息模型组合而
19、成的复合模型。组合而成的复合模型。组合而成的复合模型。组合而成的复合模型。组合而成的复合模型。组合而成的复合模型。(1).(1).(1).产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型 11 1）产品结构信息模型）产品结构信息模型）产品结构信息模型）产品结构信息模型）产品结构信息模型）产品结构信息模型 产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型是描述产品的结构组成以及各组成元是描述产品的结构组成以及各组成元是描述产品的结构组成以及各组成元是描述产品的结构组成以及各组成元是描述产品的结构组成以
20、及各组成元是描述产品的结构组成以及各组成元素相互关系的信息总和。构成产品的组成元素包括素相互关系的信息总和。构成产品的组成元素包括素相互关系的信息总和。构成产品的组成元素包括素相互关系的信息总和。构成产品的组成元素包括素相互关系的信息总和。构成产品的组成元素包括素相互关系的信息总和。构成产品的组成元素包括部件部件部件部件部件部件、组组组组组组件件件件件件和和和和和和零件零件零件零件零件零件。产品结构信息产品结构信息产品结构信息产品结构信息产品结构信息产品结构信息包含三类信息：包含三类信息：包含三类信息：包含三类信息：包含三类信息：包含三类信息：工程图形信息工程图形信息工程图形信息工程图形信息工
21、程图形信息工程图形信息、基本属性基本属性基本属性基本属性基本属性基本属性信息信息信息信息信息信息、装配信息装配信息装配信息装配信息装配信息装配信息。*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法 产品结构信息模型如下：产品结构信息模型如下：产品结构信息模型如下：产品结构信息模型如下：产品结构信息模型如下：产品结构信息模型如下：产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型产品结构信息模型也也也也可以用产品明细表可以用产品明细表可以用产品明细表可以用产品明细表BOMBOM进行描述进行描述进行描述进行描述 。其结构为：其结构为：其结构为：其结构为：零部件代码零部件代码零部件代码零部件代码 零部件
22、基本信息零部件基本信息零部件基本信息零部件基本信息(图号、材料、规格、来源等图号、材料、规格、来源等图号、材料、规格、来源等图号、材料、规格、来源等)父件代父件代父件代父件代码码码码*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法 2 2 2）产品结构的自动编码及可视化处理产品结构的自动编码及可视化处理产品结构的自动编码及可视化处理产品结构的自动编码及可视化处理产品结构的自动编码及可视化处理产品结构的自动编码及可视化处理 一般采用一般采用一般采用一般采用一般采用一般采用层次数字码层次数字码层次数字码层次数字码层次数字码层次数字码来描述树形产品结构。首先要对来描述树形产品结构。首先要对来描述树形产
23、品结构。首先要对来描述树形产品结构。首先要对来描述树形产品结构。首先要对来描述树形产品结构。首先要对产品结构进行编码。产品结构码编码规则如下：产品结构进行编码。产品结构码编码规则如下：产品结构进行编码。产品结构码编码规则如下：产品结构进行编码。产品结构码编码规则如下：产品结构进行编码。产品结构码编码规则如下：产品结构进行编码。产品结构码编码规则如下：*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法 图中图中图中图中图中图中为产品的基本信息；为产品的基本信息；为产品的基本信息；为产品的基本信息；为产品的基本信息；为产品的基本信息；位代表了层次结构，且肯定不为位代表了层次结构，且肯定不为位代表了层次
24、结构，且肯定不为位代表了层次结构，且肯定不为位代表了层次结构，且肯定不为位代表了层次结构，且肯定不为零；零；零；零；零；零；#位为顺序号，如位为顺序号，如位为顺序号，如位为顺序号，如位为顺序号，如位为顺序号，如#表示表示表示表示表示表示000100010001999999999999的顺序号。的顺序号。的顺序号。的顺序号。的顺序号。的顺序号。产品结构的可视化处理产品结构的可视化处理产品结构的可视化处理产品结构的可视化处理产品结构的可视化处理产品结构的可视化处理是利用计算机对产品结构码进行是利用计算机对产品结构码进行是利用计算机对产品结构码进行是利用计算机对产品结构码进行是利用计算机对产品结构码
25、进行是利用计算机对产品结构码进行分析，再现产品结构树的处理过程。分析，再现产品结构树的处理过程。分析，再现产品结构树的处理过程。分析，再现产品结构树的处理过程。分析，再现产品结构树的处理过程。分析，再现产品结构树的处理过程。*3.1 数字化产品建模方法数字化产品建模方法 (2).(2).(2).产品工艺信息模型产品工艺信息模型产品工艺信息模型产品工艺信息模型产品工艺信息模型产品工艺信息模型 产品工艺信息模型产品工艺信息模型产品工艺信息模型产品工艺信息模型产品工艺信息模型产品工艺信息模型是表示构成产品的零件从毛坯到成品是表示构成产品的零件从毛坯到成品是表示构成产品的零件从毛坯到成品是表示构成产品
26、的零件从毛坯到成品是表示构成产品的零件从毛坯到成品是表示构成产品的零件从毛坯到成品的全部工艺过程信息的模型。产品工艺信息模型示意图如下：的全部工艺过程信息的模型。产品工艺信息模型示意图如下：的全部工艺过程信息的模型。产品工艺信息模型示意图如下：的全部工艺过程信息的模型。产品工艺信息模型示意图如下：的全部工艺过程信息的模型。产品工艺信息模型示意图如下：的全部工艺过程信息的模型。产品工艺信息模型示意图如下：*3.2 特征建模方法特征建模方法 特征与特征建模的概念特征与特征建模的概念特征与特征建模的概念特征与特征建模的概念特征与特征建模的概念特征与特征建模的概念 特征：特征：特征：特征：特征：特征：
27、是一组具有特定属性且相互关联的几是一组具有特定属性且相互关联的几是一组具有特定属性且相互关联的几是一组具有特定属性且相互关联的几是一组具有特定属性且相互关联的几是一组具有特定属性且相互关联的几何形体，是零件形状、工艺和功能等特征信息集何形体，是零件形状、工艺和功能等特征信息集何形体，是零件形状、工艺和功能等特征信息集何形体，是零件形状、工艺和功能等特征信息集何形体，是零件形状、工艺和功能等特征信息集何形体，是零件形状、工艺和功能等特征信息集的综合描述。它能携带和传送有关设计和制造所的综合描述。它能携带和传送有关设计和制造所的综合描述。它能携带和传送有关设计和制造所的综合描述。它能携带和传送有关
28、设计和制造所的综合描述。它能携带和传送有关设计和制造所的综合描述。它能携带和传送有关设计和制造所需要的工程信息。需要的工程信息。需要的工程信息。需要的工程信息。需要的工程信息。需要的工程信息。特征建模：特征建模：特征建模：特征建模：特征建模：特征建模：是指通过特征及其集合来定义和是指通过特征及其集合来定义和是指通过特征及其集合来定义和是指通过特征及其集合来定义和是指通过特征及其集合来定义和是指通过特征及其集合来定义和描述零件模型的过程。描述零件模型的过程。描述零件模型的过程。描述零件模型的过程。描述零件模型的过程。描述零件模型的过程。*3.2 特征建模方法特征建模方法3.2.2 3.2.2 3
29、.2.2 特征的分类与特征间的关系特征的分类与特征间的关系特征的分类与特征间的关系特征的分类与特征间的关系特征的分类与特征间的关系特征的分类与特征间的关系(1).(1).(1).特征的分类特征的分类特征的分类特征的分类特征的分类特征的分类 11 1）形状特征形状特征形状特征形状特征形状特征形状特征 描述零件上有一定拓朴关系的几何形状信息。形状特征描述零件上有一定拓朴关系的几何形状信息。形状特征描述零件上有一定拓朴关系的几何形状信息。形状特征描述零件上有一定拓朴关系的几何形状信息。形状特征描述零件上有一定拓朴关系的几何形状信息。形状特征描述零件上有一定拓朴关系的几何形状信息。形状特征是携带其他特
30、征信息的载体。形状特征可分为主要形状特是携带其他特征信息的载体。形状特征可分为主要形状特是携带其他特征信息的载体。形状特征可分为主要形状特是携带其他特征信息的载体。形状特征可分为主要形状特是携带其他特征信息的载体。形状特征可分为主要形状特是携带其他特征信息的载体。形状特征可分为主要形状特征和辅助形状特征，其中主要形状特征用于构造零件的基征和辅助形状特征，其中主要形状特征用于构造零件的基征和辅助形状特征，其中主要形状特征用于构造零件的基征和辅助形状特征，其中主要形状特征用于构造零件的基征和辅助形状特征，其中主要形状特征用于构造零件的基征和辅助形状特征，其中主要形状特征用于构造零件的基本形状，辅助
31、形状特征用于对主要形状特征的补充。本形状，辅助形状特征用于对主要形状特征的补充。本形状，辅助形状特征用于对主要形状特征的补充。本形状，辅助形状特征用于对主要形状特征的补充。本形状，辅助形状特征用于对主要形状特征的补充。本形状，辅助形状特征用于对主要形状特征的补充。2 22 2 2 2）精度特征精度特征精度特征精度特征精度特征精度特征 用于描述产品、零件几何形状和尺寸的误差信息。用于描述产品、零件几何形状和尺寸的误差信息。用于描述产品、零件几何形状和尺寸的误差信息。用于描述产品、零件几何形状和尺寸的误差信息。用于描述产品、零件几何形状和尺寸的误差信息。用于描述产品、零件几何形状和尺寸的误差信息。
32、3 33 3 3 3）材料特征材料特征材料特征材料特征材料特征材料特征 用用用用用用于于于于于于描描描描描描述述述述述述产产产产产产品品品品品品、零零零零零零件件件件件件的的的的的的材材材材材材料料料料料料成成成成成成分分分分分分、物物物物物物理理理理理理化化化化化化学学学学学学指指指指指指标标标标标标、热热热热热热处处处处处处理方法理方法理方法理方法理方法理方法 *4 4 4 4）技术特征技术特征技术特征技术特征用于描述产品、零件的性能、工艺技术要求、功能等信息。用于描述产品、零件的性能、工艺技术要求、功能等信息。用于描述产品、零件的性能、工艺技术要求、功能等信息。用于描述产品、零件的性能、
33、工艺技术要求、功能等信息。5 5 5 5）管理特征管理特征管理特征管理特征6 6 6 6）装配特征装配特征装配特征装配特征用用用用于于于于描描描描述述述述零零零零件件件件之之之之间间间间、特特特特征征征征之之之之间间间间的的的的装装装装配配配配关关关关系系系系、装装装装配配配配方方方方向向向向、配配配配合表面、装配顺序、装配工具等信息合表面、装配顺序、装配工具等信息合表面、装配顺序、装配工具等信息合表面、装配顺序、装配工具等信息3.2 特征建模方法特征建模方法*3.2 特征建模方法特征建模方法(2).(2).(2).特征表达与特征联系特征表达与特征联系特征表达与特征联系特征表达与特征联系特征表
34、达与特征联系特征表达与特征联系 11 1）特征的表示与约束特征的表示与约束特征的表示与约束特征的表示与约束特征的表示与约束特征的表示与约束 对形状特征的表示有三种方法，即对形状特征的表示有三种方法，即对形状特征的表示有三种方法，即对形状特征的表示有三种方法，即对形状特征的表示有三种方法，即对形状特征的表示有三种方法，即边界表示边界表示边界表示边界表示边界表示边界表示(B-rep)(B-rep)(B-rep)、几几几几几几何体素构造表示何体素构造表示何体素构造表示何体素构造表示何体素构造表示何体素构造表示(CSG)(CSG)(CSG)和和和和和和二者的混合表示二者的混合表示二者的混合表示二者的混
35、合表示二者的混合表示二者的混合表示。特征约束特征约束特征约束特征约束特征约束特征约束是指对特征的是指对特征的是指对特征的是指对特征的是指对特征的是指对特征的形状尺寸形状尺寸形状尺寸形状尺寸形状尺寸形状尺寸或或或或或或工程信息工程信息工程信息工程信息工程信息工程信息的限制。分的限制。分的限制。分的限制。分的限制。分的限制。分为为为为为为几何约束几何约束几何约束几何约束几何约束几何约束和和和和和和工程约束工程约束工程约束工程约束工程约束工程约束。22 2）特征联系特征联系特征联系特征联系特征联系特征联系 邻结关系：邻结关系：邻结关系：邻结关系：邻结关系：邻结关系：反映主要形状特征间的空间相互位置关
36、系。反映主要形状特征间的空间相互位置关系。反映主要形状特征间的空间相互位置关系。反映主要形状特征间的空间相互位置关系。反映主要形状特征间的空间相互位置关系。反映主要形状特征间的空间相互位置关系。所属关系：所属关系：所属关系：所属关系：所属关系：所属关系：反映特征对象与其所属特征类间的关系。反映特征对象与其所属特征类间的关系。反映特征对象与其所属特征类间的关系。反映特征对象与其所属特征类间的关系。反映特征对象与其所属特征类间的关系。反映特征对象与其所属特征类间的关系。*3.2 特征建模方法特征建模方法 引用关系：引用关系：引用关系：引用关系：引用关系：引用关系：描述特征类间作为关联属性而相互引用
37、的关系。描述特征类间作为关联属性而相互引用的关系。描述特征类间作为关联属性而相互引用的关系。描述特征类间作为关联属性而相互引用的关系。描述特征类间作为关联属性而相互引用的关系。描述特征类间作为关联属性而相互引用的关系。附附附附附附属属属属属属关关关关关关系系系系系系：辅辅辅辅辅辅助助助助助助形形形形形形状状状状状状特特特特特特征征征征征征从从从从从从属属属属属属于于于于于于一一一一一一个个个个个个主主主主主主要要要要要要特特特特特特征征征征征征或或或或或或另另另另另另一一一一一一个个个个个个辅辅辅辅辅辅助助助助助助形状特征构成的关系。形状特征构成的关系。形状特征构成的关系。形状特征构成的关系。
38、形状特征构成的关系。形状特征构成的关系。制造特征的层次结构制造特征的层次结构制造特征的层次结构制造特征的层次结构制造特征的层次结构制造特征的层次结构 制造特征之间可以形成树状的层次结构。特征之间是否制造特征之间可以形成树状的层次结构。特征之间是否制造特征之间可以形成树状的层次结构。特征之间是否制造特征之间可以形成树状的层次结构。特征之间是否制造特征之间可以形成树状的层次结构。特征之间是否制造特征之间可以形成树状的层次结构。特征之间是否形成父子关系，取决于加工时是否相互影响。零件特征对形成父子关系，取决于加工时是否相互影响。零件特征对形成父子关系，取决于加工时是否相互影响。零件特征对形成父子关系
39、，取决于加工时是否相互影响。零件特征对形成父子关系，取决于加工时是否相互影响。零件特征对形成父子关系，取决于加工时是否相互影响。零件特征对象的层次结构如下图所示。象的层次结构如下图所示。象的层次结构如下图所示。象的层次结构如下图所示。象的层次结构如下图所示。象的层次结构如下图所示。零零零零零零件件件件件件特特特特特特征征征征征征的的的的的的对对对对对对象象象象象象层层层层层层次次次次次次结结结结结结构构构构构构图图图图图图*3.2 特征建模方法特征建模方法3.2.4 3.2.4 3.2.4 特征建模特征建模特征建模特征建模特征建模特征建模 (1).1).1).特征模型特征模型特征模型特征模型特
40、征模型特征模型 零件特征的组成可用如下特征集零件特征的组成可用如下特征集零件特征的组成可用如下特征集零件特征的组成可用如下特征集零件特征的组成可用如下特征集零件特征的组成可用如下特征集 FF F 表示：表示：表示：表示：表示：表示：式中：式中：式中：式中：式中：式中：i i i 表示特征数；表示特征数；表示特征数；表示特征数；表示特征数；表示特征数；j j j 表示特征分类；表示特征分类；表示特征分类；表示特征分类；表示特征分类；表示特征分类；形状特征集；形状特征集；形状特征集；形状特征集；形状特征集；形状特征集；精度特征集；精度特征集；精度特征集；精度特征集；精度特征集；精度特征集；材料特征
41、集；材料特征集；材料特征集；材料特征集；材料特征集；材料特征集；装配特征集；装配特征集；装配特征集；装配特征集；装配特征集；装配特征集；11 1）零件特征模型零件特征模型零件特征模型零件特征模型零件特征模型零件特征模型可以用数据结构表示，如下图所示：可以用数据结构表示，如下图所示：可以用数据结构表示，如下图所示：可以用数据结构表示，如下图所示：可以用数据结构表示，如下图所示：可以用数据结构表示，如下图所示：*2 2 2）零件相关性特征模型零件相关性特征模型零件相关性特征模型零件相关性特征模型零件相关性特征模型零件相关性特征模型也可用也可用也可用也可用也可用也可用特征关系树特征关系树特征关系树特
42、征关系树特征关系树特征关系树表示，关系树表示，关系树表示，关系树表示，关系树表示，关系树表示，关系树的建立过程如下图所示：的建立过程如下图所示：的建立过程如下图所示：的建立过程如下图所示：的建立过程如下图所示：的建立过程如下图所示：aaa）零件特征构成模型零件特征构成模型零件特征构成模型零件特征构成模型零件特征构成模型零件特征构成模型bbb）零件特征关系分析零件特征关系分析零件特征关系分析零件特征关系分析零件特征关系分析零件特征关系分析ccc）零件特征关系树零件特征关系树零件特征关系树零件特征关系树零件特征关系树零件特征关系树*3.2 特征建模方法特征建模方法 (2).2).2).特征的层次结
43、构特征的层次结构特征的层次结构特征的层次结构特征的层次结构特征的层次结构 特特特特特特征征征征征征的的的的的的层层层层层层次次次次次次结结结结结结构构构构构构可可可可可可以以以以以以定定定定定定义义义义义义为为为为为为三三三三三三层层层层层层(如如如如如如下下下下下下图图图图图图所所所所所所示示示示示示)，即即即即即即应应应应应应用用用用用用特特特特特特征征征征征征层层层层层层、形形形形形形状状状状状状特特特特特特征征征征征征层层层层层层和和和和和和几几几几几几何何何何何何表表表表表表达达达达达达层层层层层层。应应应应应应用用用用用用特特特特特特征征征征征征描描描描描描述述述述述述生生生生生生
44、产产产产产产活活活活活活动的过程属性。动的过程属性。动的过程属性。动的过程属性。动的过程属性。动的过程属性。应用特征层应用特征层应用特征层应用特征层应用特征层应用特征层描述生产活动的过程属性。描述生产活动的过程属性。描述生产活动的过程属性。描述生产活动的过程属性。描述生产活动的过程属性。描述生产活动的过程属性。形状特征层形状特征层形状特征层形状特征层形状特征层形状特征层描述特征的基本形状构成。描述特征的基本形状构成。描述特征的基本形状构成。描述特征的基本形状构成。描述特征的基本形状构成。描述特征的基本形状构成。几几几几几几何何何何何何表表表表表表达达达达达达层层层层层层是是是是是是表表表表表表
45、达达达达达达特特特特特特征征征征征征形形形形形形素素素素素素构构构构构构成成成成成成信信信信信信息息息息息息(点点点点点点、线线线线线线、面面面面面面、体体体体体体)的数学模型和数据结构。的数学模型和数据结构。的数学模型和数据结构。的数学模型和数据结构。的数学模型和数据结构。的数学模型和数据结构。*特特特特特特征征征征征征层层层层层层次次次次次次结结结结结结构构构构构构面向面向面向面向面向面向设计设计设计设计设计设计过程过程过程过程过程过程的特的特的特的特的特的特征分征分征分征分征分征分类层类层类层类层类层类层次细次细次细次细次细次细化结化结化结化结化结化结构构构构构构 (3).3).3).基
46、于特征的零件信息模型的层次结构基于特征的零件信息模型的层次结构基于特征的零件信息模型的层次结构基于特征的零件信息模型的层次结构基于特征的零件信息模型的层次结构基于特征的零件信息模型的层次结构 用用用用用用零零零零零零件件件件件件总总总总总总体体体体体体信信信信信信息息息息息息层层层层层层、特特特特特特征征征征征征信信信信信信息息息息息息层层层层层层、形形形形形形状状状状状状几几几几几几何何何何何何层层层层层层三三三三三三层层层层层层来来来来来来描描描描描描述，如下图所示：述，如下图所示：述，如下图所示：述，如下图所示：述，如下图所示：述，如下图所示：*3.3 功能模型建模方法功能模型建模方法
47、功能建模功能建模功能建模功能建模功能建模功能建模常用的方法是常用的方法是常用的方法是常用的方法是常用的方法是常用的方法是IDEF0IDEF0IDEF0方法方法方法方法方法方法。该模型由一系列。该模型由一系列。该模型由一系列。该模型由一系列。该模型由一系列。该模型由一系列图形组成。图形元素主要是简单的图形组成。图形元素主要是简单的图形组成。图形元素主要是简单的图形组成。图形元素主要是简单的图形组成。图形元素主要是简单的图形组成。图形元素主要是简单的盒子盒子盒子盒子盒子盒子及及及及及及箭头箭头箭头箭头箭头箭头。IDEF0IDEF0IDEF0方法方法方法方法方法方法把描述功能活动的图形称为活动图形，
48、把描述功能活动的图形称为活动图形，把描述功能活动的图形称为活动图形，把描述功能活动的图形称为活动图形，把描述功能活动的图形称为活动图形，把描述功能活动的图形称为活动图形，其其其其其其中，盒子表示活动，箭头表示由系统处理的事件。中，盒子表示活动，箭头表示由系统处理的事件。中，盒子表示活动，箭头表示由系统处理的事件。中，盒子表示活动，箭头表示由系统处理的事件。中，盒子表示活动，箭头表示由系统处理的事件。中，盒子表示活动，箭头表示由系统处理的事件。活动图形活动图形活动图形活动图形活动图形活动图形 IDEF0IDEF0IDEF0模型模型模型模型模型模型按照结构化方法自顶向下，逐步分解细按照结构化方法自
49、顶向下，逐步分解细按照结构化方法自顶向下，逐步分解细按照结构化方法自顶向下，逐步分解细按照结构化方法自顶向下，逐步分解细按照结构化方法自顶向下，逐步分解细化。一个系统的功能模型用一组递阶分解的活动图形来表化。一个系统的功能模型用一组递阶分解的活动图形来表化。一个系统的功能模型用一组递阶分解的活动图形来表化。一个系统的功能模型用一组递阶分解的活动图形来表化。一个系统的功能模型用一组递阶分解的活动图形来表化。一个系统的功能模型用一组递阶分解的活动图形来表示，其递阶关系可以表示成树状结构，底层的详细图是顶示，其递阶关系可以表示成树状结构，底层的详细图是顶示，其递阶关系可以表示成树状结构，底层的详细图
50、是顶示，其递阶关系可以表示成树状结构，底层的详细图是顶示，其递阶关系可以表示成树状结构，底层的详细图是顶示，其递阶关系可以表示成树状结构，底层的详细图是顶层较抽象图的一个分解，顶层较抽象的图称为层较抽象图的一个分解，顶层较抽象的图称为层较抽象图的一个分解，顶层较抽象的图称为层较抽象图的一个分解，顶层较抽象的图称为层较抽象图的一个分解，顶层较抽象的图称为层较抽象图的一个分解，顶层较抽象的图称为父图父图父图父图父图父图，底层，底层，底层，底层，底层，底层详细图称为详细图称为详细图称为详细图称为详细图称为详细图称为子图子图子图子图子图子图。*3.3 功能模型建模方法功能模型建模方法 盒子盒子盒子盒子