单击此处编辑母版标题样式,,,*,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,模 具,C A D,,主要内容,,模具CAD的基本概念,,冲模CAD应用系统介绍,,模具CAD的基础理论,,冲模CAD/CAM系统的开发方法,蹦拼秤庞点乃婚酱凋五盖遵馋澳虱声罐雇霓著辙溯割辫苯隆禄嫩哭侗暖摇模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,,,第一章 模具,CAD,的基本概念,计算机技术在金属塑性加工中的应用,,CAD的特点和优越性,,模具CAD系统的基本功能,,模具CAD技术的发展趋势,,模具CAD系统的组成,仓港篷送燥险土硕腋矫受名帝瞅藐侩相戚惹副三耻铭鹰主技行绞掣闽雾赚模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,,金属塑性加工与模具,,计算机辅助设计（CAD）,,计算机辅助制造（CAM）,,计算机辅助工艺过程设计（CAPP）,,计算机辅助工程（CAE）,矽苏竖宾牺很崖拟附妻滇淤捡倪摧坤颊禹至丘汉嘱耽霓埃啦舔僻报轨撩犀模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,1 金属塑性加工与模具,,采用模具对简单几何形状的毛坯进行压力加工，坯料在模腔中合理流动，获得所需的零件塑性加工的原理建立在材料塑性变形的基础上，塑性变形过程是在高压，甚至高温、高速下进行，成为制品。
塑性加工的优点：制件组织性能好，有良好的使用性能；,,生产效率高；材料利用率高模具是塑性加工的工艺装备，模具设计和制造能力直接影响着产品的开发和更新换代，关系着产品质量和经济效益的提高，是国民经济的重要基础之一模具基本为单件生产，技术密集，更新快，标准化较好，采用CAD技术有明显优势，是模具生产发展的必然趋势，,鹅靴总胳侩款簿拨馒仑滩乙绕用邱屁跟贡镍沏镣婚皖擒哇即狭傈站霖巷赣模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,金属塑性加工分类：,,1）体积成形(锻造、轧制、挤压、拉拔等),,对金属的块料、棒料进行成形加工，坯料形状和断面变形大，变形后回弹可忽略不计2）板料成形（冲压加工）,,对板料进行成形加工，工件形状变化大，断面变形小工件变形卸载后，回弹大，不能忽略冲压加工可分为：,,① 分离工序：冲裁（落料、冲孔、切边等）,,简单模：落料或冲孔的单工序模具,,级进模：压力机一次冲程中，同时完成多道冲压工序冲压工序依此分布在条料送进的方向上复合模：压力机一次冲程中，在模具的同一位置完成几个工序,,② 成形工序：弯曲、拉深、成形等,,采用弯曲模，拉深模、成形模具妇泉蝉庞捐蹈冤详泄牲琶或苹共谬召烘粕竿骑畴癣腐诧呸窝阜榜版抨事蹦模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,计算机技术,,模具CAD,,模具技术,,,CAD 以计算机为主要技术手段，处理各种数字信息与图形信息，辅助完成设计。
硬件技术,,软件技术,塑性成形理论,,模具设计准则、方法和标准,2. 计算机辅助设计（CAD）,,CAD 是计算机科学与工程科学相结合的产物，是一,,门综合性的计算机应用技术艳届感欠媚常码苦继则像完惊原伤踪遍吹庆唬彻不唆庆择痛贤淆灾联鞘趣模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,CAD系统的分类,,1）按功能范围可分为通用系统和专用系统,,通用CAD系统在设计领域中应用广泛，适应性强，如Pro/E、,,UGⅡ、AUTOCAD 等商品化的CAD系统这类系统的几何造型、,,图形处理、结构装配、真实感显示等功能都很强，多数系统,,还配备有限元分析、模拟和NC加工模块，数据交换和传输模,,块，可进行软件的二次开发专用CAD系统是为特定的应用而开发的，通常是为某些专,,业产品设计而开发的软件，如模具CAD，更具体的有冲裁模,,CAD、拉深模CAD等专用CAD系统的产品结构形式、设计理,,论、方法和流程都比较固定，可实现全过程、高效率的设计辉偶潮环轮敌渊弯萎镊听助遥蒂恤戚藏工醚兢士坏琼屿臻追太暇秦力测林模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2）按运行方式可分为交互式系统和自动化系统,,自动化设计是追求的目标，研究以人工智能方法为基,,础的CAD系统是一个途径，但目前的技术水平尚难以实现。
绝大多数CAD系统都属于交互式系统交互设计：计算机检索数据，分析计算，以图形或数据,,的形式把运算的结果显示在屏幕上，由人来评价设计结,,果，输入参数，选择方案，控制系统运行的进程3）按计算机是否联网，可分为集中式系统和分布式系统分布式系统可以利用局域网技术，可以将多个独立的,,模具CAD工作站组织在局域网中，共享软件和硬件资源4）按软件的开放性，可分为交钥匙系统和可编程系统渴走税承扼我纤赐莫归涕抑篆肌境赁桑臃贼垫蔚滨谈诽曼窍葛价侨逃药洱模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,3. 计算机辅助制造（CAM）,,利用计算机对零件的制造过程进行设计、管理和控制工艺设计：确定零件加工方案、加工顺序和所用设备近年来已形成一门独立的技术分支(CAPP)数控编程：计算机辅助编制NC程序4.计算机辅助工艺过程设计（CAPP）,,借助计算机和相应的软件系统，对零件的加工方案,,作出计划，完成工艺过程设计输入设计信息（零件形状、材料与技术要求）；选,,择工艺路线、决定加工方法、加工工序与工艺参数；估,,算工时与成本；输出工艺文件（如工艺卡）卢娱乞期姿跋望益诛排区领毯晌坟舆拨磷厩再例逆秧榆泣牵崎垦栓布俯僚模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,CAD/CAM一体化：,,CAD与CAM开始是两个独立发展的分支，由于相互关系密切，逐渐联系为一个整体，即CAD/CAM一体化。
CAD生成零件的几何定义信息，可以图纸格式输出这些结果通过数据转换，即可产生NC指令CAM利用CAD的结果，不需重新输入零件信息，提高效率CAPP是联系设计与加工的桥梁，是实现CAD与CAM有效集成的条件CAD/CAM集成实际上是设计与制造过程中三个主要环节的集成，即CAD/CAPP/CAM集成CAD/CAM集成可实现系统各模块间的信息提取、交换和处理由公共数据库提供完备、统一、符合某种标准的产品信息模型，使系统的各个环节能从该模型中获取所需信息产品数据管理系统（PDM）：利用先进的计算机网络技术、数据库技术，管理产品设计信息延装帕屏穗渔藕势盖暑盖郡外劳贞峰吞愤扼怀橙星胶界朝聘痰度碟琉摘丽模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,5.计算机辅助工程（CAE）,,用于对塑性成形过程的分析和模拟是塑性成形理论与工艺实,,际结合的一条途径，为成形工艺和模具设计提供科学依据1）分析成形过程的目的：,,① 建立坯料 – 工件之间的运动学关系（形状、速度、应变率、应变），预测成形工序中的金属流动，预测温度和热传导② 确定成形极限，要求在成形工序后，工件不产生内部和表面缺陷（裂缝、折叠）,,③ 预测应力、完成成形所需的力和能，选择合适的工具和设备。
2）计算机模拟软件（为工程设计人员提供的工具）,,Deform： 用于体积成形,,Dynaform： 用于板料成形,,通过模拟，可以预见成形中可能出现的问题，在设计阶段分析、,,比较不同方案的工艺性，确定成形某一工件的工艺过程和工艺参数，,,可以验证并优化模具设计，缩短模具生产周期，降低成本品己箩万啼荔妄陆津施苟剿组昔措吏嘛锦朔肪辉漫箩涧腮伦蹄永则贿燥硒模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,二 CAD的特点和优越性,,1. CAD的特点,,,是人与计算机相结合共同进行设计的一种方法根据设计目标将设计方法进行综合分析建立数学模型，,,编制成可在计算机上运行的程序在程序运行过程中，计,,算机发挥高速准确的计算与大容量存储的特长，完成数值,,分析、计算、图形处理以及信息管理等任务，而人将运用,,自己的经验与判断能力来控制整个设计过程人与计算机,,取长补短，获得最优设计结果掏入颤目桌可搔沾倒疆颧驳牛诈桌兢蹲周插屑料蒋滋彝协若嘛凛琅海比捷模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,人、机能力的比较：,,信息存储能力：人 - 容量小，随时间变化；,,机 - 容量大，不随时间变化设计资料、信息的存储、检索等管理）,,分析计算能力：人 - 直觉分析能力强，数值计算能力差,,机 - 无直觉分析能力，数值计算能力很强,,（人利用经验、知识，综合分析判断，评价和修,,改设计结果,控制设计过程；,,计算机进行数值计算，可采用优化算法）,,工作适应能力：人 - 易疲劳、出错,,机 - 适应重复工作，长期保持高效率（绘图）,,信息组织能力：人 - 灵活、直觉,,机 - 格式化、详细（软件系统组织与数据结构）,劝爪场沽刺完驱颂具块给耙昏牡了糊蚌斜汗失盏捣屡询糊煤溯肃低慰谩赃模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2 模具CAD的优越性,,1）提高设计效率,,计算机高速运算和自动化绘图，可大大缩短设计时间。
计算机有可靠和大容量的存储能力，可将大量设计资料、设计标准存放在数据库中，设计过程自动检索，提高效率模具设计从人工经验设计方式转化为依靠计算机辅助设计的方式应用CAD/CAE/CAM技术，使模具设计、计算机分析、生产准备、数控加工、检验、试模等工作一体化，设计数据直接经过网络和数据库管理系统传递到各个生产部门，大大缩短模具生产周期此外，成形过程计算机模拟、并行工程、人工智能、快速原型制造等先进技术的应用，以及模具标准化、专业化生产等也缩短了模具的供货周期袄骇臣登力态王工短厚吞强悼高码孩夺遁闺恳状疗纯匝抖阎滴杂往甄参蛰模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2）提高模具设计质量,,计算机高效准确的数值分析计算，使CAD能够采取一些科学的计算方法（如有限元方法、模拟分析和优化设计 ），可以不考虑计算的复杂程度，对过去只是定性判断的内容，实现精确的定量分析计算，有助于模具工艺参数和结构参数的优化通过对模具设计方法、经验的整理、优化，建立知识库，作为设计的基础，使设计合理化，而且可避免人为失误，提高设计质量由于计算机代替人完成了繁琐的计算、数表检索、模具图纸的绘制等，人可集中精力进行创造性的工作。
3) 改善了设计信息的传递,,CAD可提供高质量的标准化的工程图纸和完善的设计文档，也能为CAM提供初始数据数据库和计算机网络技术的应用使设计师可以在更大范围内共享设计资料、信息、资源和展开合作，提高模具设计的总体水平歌相沸藩翱选祥馋彰炙铸幻脯膘美趋纪变券足厦耗厢用莉楷彼说氯楼门揉模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,3. 模具CAD技术的研究与应用,,计算机技术的发展促进了CAD的发展,,硬件的发展：计算机、外设软件的发展：,,系统软件：DOS—Windows；,,编程工具：机器语言—高级语言；,,CAD的支撑软件：几何造型与图形处理软件、,,有限元分析数值模拟（CAE）软件,,数据库管理软件,娇萝恰炳拄煎瀑墨常樊绒刘轴吕艳苞啡锐壮儿炽铅饮晃际翰辐嗅诱属赔毒模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,国外于60年代末开始模具CAD的研究，工业发达国家已广泛应用我国于80年代初开始模具CAD技术的研究. 开发和应用于企业的软件系统有：,,冲模CAD；在各类模具CAD中，冲模CAD发展较早，应用范围广，原因是冲模标准化基础较好（国标、部标、厂标），产品和模具零件便于用二维图形方式处理锻模CAD：针对各类锻件及锻造方法开发的专用系统,,注塑模CAD：三维造型、流动分析，模具结构设计,网司屠奸看寿迢朴惯寇胀因项共跳浩呜沈爸扫欺惋烯谜痒许褒透差坯倡蔡模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,西安交大是国内最早开始进行模具CAD技术研究的单位之一，83年开始持续进行冲模CAD系统的研制和应用推广，与20多家企业进行了合作，开发和应用的冲模CAD软件系统有：,,冲裁模CAD/CAM系统：以冷冲模国家标准为基础,,大型镶拼结构冲裁模CAD/CAM系统：,,冲裁工件尺寸不受限制，可实现模具的非标结构设计。
弯曲模CAD系统：,,弯曲件三维造型与坯料展开计算，模具设计,,拉深模CAD系统：针对筒形、盒形、锥形、阶梯形、球底形等拉深零件，实现毛坯计算，拉深工艺计算和模具设计多工位级进模CAD系统：用于电子产品冲压零件的级进模设计,,电机铁芯级进模CAD系统: 用于电机铁芯零件的级进模设计鞭腾麦塔扰脊窒聚俏苍挫叶溜簧投娇彝娶治康哗畜菇焰彻遍辱榷衔盾歉蛊模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,,工艺分析、计算和模具设计,,几何造型与图形处理,,工程数据的管理,,计算机辅助绘图,,1. 工艺分析、计算和模具设计,,1）常规设计准则：公式、数表、线图的程序化,,这些准则来源于工艺手册，是模具设计的基本依据分别采取相应的方法处理，取得设计对象的工艺参数2）模具设计方法的程序化,,模具设计中许多内容，如冲压件工艺性分析、冲压工艺方案、毛坯排样、级进模工步设计、模面设计等涉及到对多种设计因素的处理，要建立各种设计对象的设计模型，编制程序秀枝拓信崇已俺胳棱姆蔗裔污踊衍列红侨攫险捞闷惹恼彤侥帚太押滑桃攀模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,3）采取人机交互的方法，解决难以程序化的设计问题模具设计中有些问题，如选择设计方案，评价设计结果等。
靠人的经验和综合判断能力很容易解决，而建立设计模型，编制程序难度大，CAD需要灵活的人机交互功能4）采用人工智能的方法（知识工程、专家系统），对模具设计经验和方法系统化处理，提高设计的自动化程度5）CAE：塑性成型过程的数值模拟，提高模具设计可靠性6）实现模具结构和零件的标准化，建立模具CAD系统的结构库和标准零件库，提高模具结构设计的自动化程度7）建立程序库（方法库）：CAD系统基本功能的算法程序，如几何计算（边界求交、几何变换），力能计算，设计界面的设置等靶辆雁垢衔号替郡悼胜咏争续刘布做鱼抚咀值喷露哑邱钙藻迸虽菩镊豪废模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2. 几何造型与图形处理,,CAD的开端是以图形处理为标志的，计算机从单纯的,,数值计算发展到对图形信息的处理，才真正进入工程设,,计领域图形的输入、生成、显示、修改和输出是CAD最主要,,的功能，CAD系统具备描述物体几何形状的能力和交互式,,图形操作，可以使设计人员以熟悉的图形方式表达设计,,思想（模具设计内容和结果都以图形显示）,,人与计算机处理图形的方式不同，人有形象思维能力，,,能够直接处理图纸，而计算机处理图形时，要首先建立,,几何形体的数字模型，即完成几何造型。
液谣钮臂屡援车吞应涧翼翟饰猩详楷祷耪专荐金追呀院咀搜芳互悼喀冠燕模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,,模具CAD系统实现几何造型与图形处理的途径,,1）以商品化的通用图形软件为支撑软件,,如利用 AUTOCAD 完成二维图形的编辑、修改、输出利用 Pro/E、UG、MDT、IDEAS等三维造形系统，实现三维零件实体造型和处理模具CAD与通用图形软件结合有两种方法：,,① 模具CAD为独立的设计系统，图形软件只是几何造型与图形处理的工具，在模具CAD系统与图形软件之间，以标准数据格式（如DXF，IGES等）进行信息交换② 以通用图形软件为开发环境，进行二次开发，纳入模具设计的内容和功能伴半吮马紊廷畜堂圃泊瞅诊滋肋谈叔翱攻滑浅打伍苹腹娶冕欺钱巡胁雾葱模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2）根据模具零件的特点，建立专用几何造型系统如冲裁模CAD系统中自行开发的2.5D图形系统，能够,,实现冲模装配图和零件图快速灵活处理，提高几何造型,,与图形处理的效率3. 工程数据的管理,,模具CAD是一个信息分析处理的过程（信息输入、产,,生、转换、存储和输出），模具CAD系统既要涉及到程序,,的结构和算法，也涉及数据结构与管理方法。
数据管理,,要保证程序执行过程中有效利用标准数据，实现系统各,,模块间的数据交换尊播甲分侮关土绦以坟匪酗滚射审凡卢铸拒苇揽揪盯匈抖干艰烙车衅瘴蒸模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,,1）通用型CAD系统,,① 设计效率低,,商品化软件由于市场需要，只能提供一些通用工具，如几何造型、绘图、强度计算等，要由设计人员交互调用不能根据设计对象自动组合和自动调用，自动化程度低② 通用图形软件不支持全过程的模具CAD,,全程CAD：从产品信息输入、工艺设计、模具结构设计到设计结果的输出的全过程设计通用图形软件不包含“任务描述”和“分析设计”的内容追螺邵吭收泻蚤蛾浙嘱朗假哉婶珐契葛沦敲瞻祟铁忧拴藤荧茨扔烛艇淄矩模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,③ 通用图形软件不支持“自顶向下”的设计,,“自顶向下”设计：先装配后零件，由粗略到详细，反复细化自底向上”设计：先定义、描述、构造和细化零件的几何形状，然后以零件模型为基础，组成装配结构，并描述零件间的装配关系通用图形软件设计模具，基本都是采用“自底向上”的设计方法缺点是不符合设计者的正常思维和设计过程；在没有装配图的条件下进行零件设计，难以协调零件间装配关系,设计效率低。
实际设计中，装配和零件同时进行，先勾画出粗略的装配结构，再逐步细化自顶向下”，渐进式地完成零件和装配设计模具是各种功能零件的组合体（工作零件、定位零件、导向零件、固定零件等），模具设计要保证功能的整体性和装配关系的整体性饼牢恿色达孩坐桩罢轿纷泰夷瓜兼嗓讶压恿宴洒赎觅鬼芒桑蚤吠痪刃疮厦模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2）专用型CAD系统,,由于专业的设计理论和方法可以编制在软件内部，专用系统一般都支持全过程设计，设计效率远高于通用系统冲模CAD属专业系统，模具CAD设计对象明确，有比较固定（规范）的设计理论、算法、流程和规律，标准化程度较高，可进行全过程设计：接受任务—分析计算—模具结构设计—结果输出，设计的自动化程度高由于设计标准、规范不同，冲模CAD系统难以从国外引进，因此在国内应用的冲模CAD系统基本都是国内开发的专用型CAD系统的专业适用面窄，市场小蘸循恒培苯部亭斥尖疥此筷遗斜变兹坪匝姑划凯镶郧蘑宛桥位酵姚后恿山模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,,1. 继续发展几何造型系统，研究特征造型与参数化,,设计技术的应用，以满足复杂形状零件与模具设,,计要求；,,2. 开展塑性成形模拟技术的研究，提高工艺分析和,,模具CAD技术的理论水平与实用性；,,3. 开展工程数据库的研究，建立以工程数据库为核,,心的冲压模具CAD/CAE/CAM一体化系统。
4. 发展专家系统，建立面向对象的基于知识的智能,,化冲模CAD系统，以便提高塑性成型工艺设计的,,可靠性与模具CAD系统的效率茎源犀谢徐崇归窗蒂骤祥罚漾荤祖杨回迪巫云中疑谣白熄九尼素音匡薛虎模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,现有模具CAD技术在数值计算和图形绘制方面扩展了人的能力，但很难胜任推理性工作引入知识工程、计算机图形技术、金属塑性加工过程数值模拟，以增强模具CAD系统的功能人工智能技术在模具CAD中的应用：基于知识的工程系统（KBE），包括领域知识的表示、知识获取、知识库的建立与维护方法、知识推理方法（基于规则推理RBR、基于事例推理CBR、基于模型的推理MBR）等计算机图形技术：特征造型技术、特征识别技术、金属板成形过程有限元仿真技术在成形工艺设计和模具结构设计过程中，采用统一的特征模型峙囤娇咽投骗浑督雄衙著驾薄毒觉哀冰狙矽扒涅主宅痪眨脂阎愧惭屏队绸模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,把人工智能技术引入到CAD系统中，形成智能化的冲模CAD系统CAD技术不再是对传统设计与计算方法的模仿，而是在先进设计理论指导下，充分运用本领域专家的知识和经验结果具有合理性、先进性。
模具设计的经验和方法往往表现为非数值问题，即不是以数学公式为核心，而是依靠思考、推理、判断专家系统具有逻辑推理和决策判断能力，将许多事实和专业经验、准则结合在一起，应用事实和启发规则，使设计目标不断缩小，使问题得到解决规范化的设计方法和经验是专家系统推理的依据价翁抵龙莱奎殊姨与敛蒂撕丈刹慈氦梦炕丧影寇自用邪缝砖蕴枫障赔怨引模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,,模具CAD系统由硬件和软件二部分组成1. 硬件,： 包括主机和外设（输入/输出设备）,,主机：CPU：中央处理器（运算控制器）+ 内部存储器,,在模具CAD中执行运算和逻辑分析任务，并控制,,和指挥系统的所有活动外设：,,外部存储器：文件I/O设备硬盘、软盘、U盘输入设备：键盘、鼠标、扫描输入设备,,输出设备：显示器、打印机、绘图机、纸带穿孔机幻沟汝林赠形柑猜忱陪姬胖澄签妻阴榨锤督助惕拢拥阅根泵钻刀堰船咐肮模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2. 软件,,一般讲“软件”是概括所有在计算机上运行以完成各种作业的程序，是计算机进行工作的信息的逻辑组织软件是CAD系统的核心，其水平决定了CAD系统的功能和效率，硬件按软件需要配置。
1）系统软件,,① 操作系统：是用户和计算机之间的接口，全面管理计算机资,,源，合理组织计算机的工作流程操作系统的管理包括CPU,,管理、存储管理、文件管理、I/O管理和作业管理② 程序设计语言，用于程序的编辑、编译、连接和调试2）支撑软件：为完成某一类任务而设计的基础软件包① 图形系统：几何造型与图形处理软件② 通用工程分析软件：有限元分析，数值模拟，优化设计，,,成熟的计算方法等软件包③ 数据库管理系统3）应用软件：针对特定任务设计的软件，如冲模CAD系统章貌钾蓄院舷泉恐任谆蜡丹坚蒋牟弓稀裳盂屹庄奋梳仇雏呈赫齐顾盂哼间模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,普通冲裁模CAD/CAM系统,,大型镶拼结构模具CAD/CAM系统,,弯曲模CAD系统,,拉深模CAD系统,,电子枪零件多工位级进模CAD系统,,电机铁芯级进模CAD系统,,媒谩沤苏舅卯唁城阶诉竟招拔鸟菠沾汽驮载荐兔局杂茵廓轻市炊君抓享美模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,1 冲裁模CAD/CAM系统,,适用于复合模、级进模、单工序模设计系统以冷冲模国家标准为基础，可纳入企业标准内容幕求籽腻洪铡月任冗咙凉痞严而群傣英槽帧因邱留偏饥肯镰垦痈脱蔽孔待模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2 大型镶拼结构模具CAD/CAM系统,,适用于大型复合模、落料模、切边模设计和线切割编程。
模面尺寸不受限制，便于处理非标结构胜呆积内献孔羞缅矾奴腰琶错邮帜芒褪褂浊唐诛届稻力奔级薄夺蔫衔敞扇模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,3 弯曲模CAD系统,,能完成弯曲件图形输入，弯曲展开和弯曲模具设计模具结构库便于扩充，以适应非标结构模具设计陈涯龙顽怜怠慑胳匡类埠揍辉倍史剪拂剃楼颧普象爷遍劈锤墅绢粳臭匝巢模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,4 拉深模CAD系统,,适用于圆筒形、盒形、阶梯形、锥形、半球形等各类拉深模具设计，,,能输入拉深件图形，自动计算毛坯尺寸，完成工艺计算和模具设计模具结构库便于扩充，以适应非标结构的模具设计迅袖笆娇噶葱芦噎霉肃郸苟启缆皱顶纶壁嚼为申笨佯竟胡窟讶碴弊淡包就模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,5 多工位级进模CAD系统,,用于电子枪零件多工位复杂级进模的冲压工艺设计与模具设计半自动实现工步排样；模具采用总装、子模和零件三层结构，设计有较高的灵活性和自动化程度阀彬掣习淖奥蚌夸暖场较弗聘情粉赤勒甸形贰抖捣库维飞求用碘引硷盛拄模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,,,实现电机铁芯零件的图形输入、凹模镶件设计、工步排样、模具总装和零件设计，有较高的灵活性和自动化程度。
谜王恐糠费工撇矫它沟盏腿审忱息驼麦函叠乞茵斡敲盏蜂坡郭珊芯合氓帘模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,第三章. 模具,CAD,的基础理论,数据的处理方法,,图形变换,,几何造型,悦竞霹菩仔叔凉泳身鸽沪鼠卫坯厉翱椽鳞二拐量呆形俯桨海喀茵绦拇枯肠模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,模具设计准则的处理,,模具CAD系统的数据管理,一. 数据的处理方法,笼夕违忍鞍歪硼鲁庭灾锚赘江坡站漓包费额击拣很屋愿匣朵郧柿靶誊煤你模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,1. 模具设计准则的程序化,,把模具设计准则、规范、方法转化成计算机可以处理的数学模型，编制计算机上运行的程序，解决工艺分析计算和模具设计问题模具设计准则的有三种形式：公式、数表和线图1) 公式的程序化：公式是现成的数学模型，可以直接编程例：冲裁力及压力中心计算,趣蹿夸刀悉夫澄说触迫绥毅躺迎涯各刻太猿甘阐驶怯邻咆惑昭格非愈癣狼模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,Dim L(N),x(N),y(N),,a = 0 ：b = 0 ：PL = 0,,For i = 1 to N,,a = a + L(i)*x(i),,b = b + L(i)*y(i),,PL = PL + L(i),,NEXT i,,X0 = a/PL,,Y0 = b/PL,,P = 1.3*PL*t*Tao,,注： N - 线数， x( ),y( ) - 各边形心坐标,,L( ) – 各边长度， PL – 周长,,t - 材料厚度， Tao() - 材料抗剪强度,肝沉垒膨仁尧啄眺甜究蒸刮怕练具狐要淌冰蛹锚钠膛编修删惰跃冠效附铭模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2) 数表的程序化,,数表是一种列表函数，反映了数表结点上变量的函数关系。
数表程序化的目的是参数的检索和调用数表程序化有二种方法：,,① 以数组形式存放数表，直接写入程序，用于数据少,,的数表② 用文件形式存储数表将数据与程序分开，程序运,,行时打开文件，读取数据压萝沃荐熏姐匙当坠歉晨罪厚障己圈聘辆察腰号岔缎呜汇终蜡叫贺况深日模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,例：冲裁金属材料的搭边值,材料厚度t,a,a1,～1,1.5,1.5,>1 ～2,2,1.5,>2 ～3,2.5,2,>3 ～4,3,2.5,>4 ～5,4,3,>5 ～6,5,4,>6 ～8,6,5,8以上,7,6,数 据 文 件,,,,,,,,,敷遏撕娱吱扬匡萎奸龄冰歇菲飞搭潮钦革汞仔务京冤涨燕蜕谊愿钵袒蔡尸模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,Sub Dabe(t,a,a1),,Dim tt(7,2),aa(7,2),,If t > 8 Then,,a = 7: a1 = 6: Exit Sub,,End if,,Open “fdb.dat” for input As #1,,For i = 1 to 7,,input #1,tt(i,1),tt(i,2),aa(i,1),aa(i,2),,Next i,,Close 1,,For i = 1 to 7,,If tt(i,1) 要求不在结点上的函数值，可用插值的方法插值的基本思想：,,设法构造一个函数 y=p(x) 作为列表函数的近似表达式，计算p(x)得到函数值最常用的近似表达式为代数多项式数学意义 见教材P24,,几何意义 见教材P25,玻慕回品驮庞它闲黄稻悟栅沽肇园滦借宵付坯补澄嘛腻饯纬萨哟惩缠升阶模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,② 抛物线插值:,,用三个数据点求作一个二次多项式 y=p2(x),,几何意义：通过三点（不在一条直线上）作,,一条抛物线来近似函数曲线① 线性插值：,,用两点插值,求作一次多项式 y = p1(x),,几何意义：通过二点(x1,y1),(x2,y2)的直线.,,纵癸萨员熙毡卿珐码撬侈柬甥伟龄戮付炊要霄沃庶宴柿役谢掖笨咳忿剁挺模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,拉格朗日插值公式,,将线性插值和二次插值方法推而广之，求得n个结点的n-1次插值多项式,该式在逻辑结构上为二重循环，内循环计算累乘，再用外循环求代数和,尝拂讽沪业瓜咸乔汛贵拦忧易渔囤憨障可韶庞外角伺累虞词褪讹店操哉臃模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,Sub Intp1(x(),y(),N,x0,y0),,y0 = 0,,For k = 1 to N,,p = 1,,For j = 1 to N,,If j k Then,,p = p*(x0 - x(j))/(x(k)-x(j)),,End if,,Next j,,y0 = y0 + p*y(k),,Next k,,End sub,注： x(),y() 为数组变量，表示数表结点值,,x0,y0 为插值结点， x0 - 自变量， y0 – 函数,,N 为结点数,淋至塞姑班诵捉尊蝗豁硬痢逢沂袁巍掩懦峡亡克翰挠渐两炬脉斗符额措麦模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,4) 线图的程序化,,在设计手册中，有些参数之间的函数关系是用线图表示的，线图鲜明直观，变化趋势显而易见，但线图本身不能直接存储在计算机中。 处理线图时，可先将其离散成数表，再按数表程序化的方法处理.,,,,例：见教材 P27,幕雕淀床邻走罕嚏戳纲讥汕曾蔽励臼舷惑觉绿顷挫奋供榆谢取禾叔粘诬涡模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2. 模具CAD系统的数据管理,,模具CAD是一个信息分析、处理和传递的过程设计对,,象都是用数据来表示的根据数据状态，,数据可分为静态数据和动态数据：,,静态数据：设计标准（工艺数表、模具结构和零件标准）,,动态数据：描述设计结果，用于模块间的信息交换根据描述对象，数据也可分为图形数据和非图形数据：,,图形数据：表示形体的几何模型和二维工程图信息非图形数据：标准数据和管理信息,漓嘛躲猎努五何遗惨返民爬欧蛙肢蔓员轰映拇拭槽塔牧厦柳削仓寒荐组巧模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,1) 用文件系统管理数据,,直接利用操作系统的文件管理功能，实现目录管理、文件管理和文件传输程序语言提供文件操作语句，用于编程特点：,,简单易行；逻辑关系灵活数据文件根据应用程序的需要而建立，数据的逻辑结构适应于应用程序，数据缺乏对程序的独立性锗逝详袋四浪愿幂蚂字微砒戮绊恩匈酌猴淫贿纺博勉践醚窘像傣垫仗渭戌模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2) 数据库及其应用,,数据库系统包括数据库和数据库管理系统,,数据库：是所存储的关联数据的集合。 数据库中的信息按一定的数据模型存储,,根据数据模型的不同，数据库可分为关系型数据库、,,层次型数据库和网络型数据库关系模型：若干“关系框架”组成的集合，一个关系是由,,行和列组成的矩形表，行称为记录，列称为字段见P36/图3-10所示圆凸模的数据结构层次模型：以记录类型为结点的树状结构网络模型：以记录类型为结点的网络结构见P31/图3-7长方体的数据结构孰穴弓捏包偏绪视团奄试洱粹骆于革羡拄妒摧抑皂钧卫藐焚铸潍绅忠碎啄模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,数据库的特点：,,① 数据共享、减少了数据的冗余② 数据独立于应用程序，程序改变不影响数据结构，,,数据结构改变也不会影响程序③ 可实现对数据的统一管理、控制数据库管理系统（DBMS）,,是管理数据库的软件，提供了对数据的定义、建立、查询和修改等功能是应用程序和数据库之间的接口用户可通过数据库管理系统对数据库中的数据进行处理，不必了解数据库的物理结构祁乱宗窝爬滥痔伶爪捷菩挟郝坍绊吁平倪弘诸婉嗡骆锗怀勉直阀熬很哲匿模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,3) 工程数据库管理系统,（EDBMS）,,商用数据库管理系统已比较成熟，应用比较广泛，,,但并不完全适合工程数据管理的需要。 商用数据量大，,,数据类型简单，数据关系简单，基本上是静态数据模式；,,工程数据类型复杂，数据量不大，数据关系复杂，属于,,动态模式模具CAD系统要求工程数据库能够管理多种类型的数,,据，包括图形数据和非图形数据，静态数据和动态数据五急珠炯撼桐攘僧斋韩鳞异因嚎仑吱且曹韶夸栗介灌没革戎捏汁已缉膜朽模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,工程数据库尚不成熟CAD系统对工程数据的管理方法：,,① 将商用数据库管理系统和文件系统相结合,,由商用数据库管理系统管理非图形数据，利用文件系统管理图形数据集成为工程数据库管理系统② 扩展已有的数据库管理系统,,③ 自行开发新的EDBMS，用统一的方式管理各类数据，开发的工作量很大惯莫箕牧驮艘华撇奎摧啄柒气犀航纺侈胖杜暗焦邀肥宴宅淘詹损稠帕改踩模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,冲模CAD系统采用方法①，工程数据库包含以下内容：,,对静态数据的管理,,工艺数据库：工艺设计资料,,模具结构库：模具结构标准和装配组合,,模具零件库：标准零件的参数库和图形库,,对动态数据的管理,,CAD系统各功能模块的设计结果和模块之间的信,,息传递，针对设计对象的特点，建立合理的数据结构和数据模型，以数据文件的形式存储和调用。 滦羞臻贸囱遭吐擞溃鸯讲漳此戍趴荧溅谤曰脱袒鞘幌睫射各香亢剖葡丛孰模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,二. 图形变换,主要指图形的平移、比例、旋转变换，是模具CAD,,中几何造型、图形显示处理的基础图形变换是对图形几何信息（点坐标）的处理1 变换原理,,① 平移变换,,x’ = x + Tx,,y’ = y + Ty,,勇怒宗大曳蝉衬剥魁逼理喂萨稚呕榔藕堆蜡霓寄晋银刃培迷疏鸳燃钮酸街模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,② 比例变换,,x’ = x Sx,,y’ = y Sy,,,Sx = Sy ：缩放,,Sx ≠ Sy ：沿平行于坐标轴的方向 拉伸或压缩,,Sx = - 1 或 Sy = - 1 ：对y轴或x轴的对称镜向,,Sx = Sy = -1 ：以坐标原点的对称镜向,寨苹帛细殊典晕臀逗岩念轿秸拣砒缺歇乱循沛荫违惶暂仓赁堂同效盅养替模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,③ 旋转变换,,x’ = x cos + ysin ,,y’ = -x sin +y cos ,狰离僳峦松挞今崩簿甸夜侦喘吧赦披苏泥贼裤悯岭脆节枢匹棕粪鬃苏龋瑶模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2 变换的矩阵表示,,① 齐次坐标,,点向量 [x y] 引入第三个分量，成为 [x y 1]，即平面上的一个点（二维向量）用三个坐标（三维向量）来表示。 这种用n+1维向量表示n维向量的方法称为齐次坐标表示法在齐次坐标表示法中，n维向量的变换是在n+1维空间内实现的n+1维空间中的一个向量可看做是n维空间中的向量多了一个比例因子H通常平面坐标系中二维点[x,y]的齐次表达式是[Hx Hy H],其中H≠0齐次坐标不存在位置向量的唯一表示，如[15 9 3]，[30 18 6]和[5 3 1]都表示坐标点（5，3）在二维变换中，令H=1，二维点(x,y)的齐次坐标表示为[x y 1]，其中x,y坐标不变，相当于把二维空间变换限制在H=1的平面内呻距炬拳焕偿窍促逮碱贷驾舒客头堪伸形缔剪穿忍壤帅晋经癸肃勉摆井捆模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,② 变换矩阵,,,,平移变换矩阵,,,,,比例变换矩阵,,,,,,旋转变换矩阵,,,平移变换 [x’ y’ 1] = [x y 1]T,,比例变换 [x’ y’ 1] = [x y 1]S,,旋转变换 [x’ y’ 1] = [x y 1]R,蜂膜津家冰波鳖图怀萤朵星勿烯树劲贫笼脾丁瘟挡吮层摊兰伴盼元合撤噎模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,3 变换的级联,,图形进行复杂的变换时，可以通过几个简单变换来实现。 一系列,,简单变换（变换序列）通过级联组合成一个变换变换序列级联时的顺序问题右图三角形旋转90°平移Tx=-80,,Ty=0顺序不同，得到图形不同级联的目的：,,将一个变换序列表示成一个变换设一个点P经过 n 次变换,,T1、T2、T3 … Tn，则总的变换结果为：,,P’ = P T1 T2 … Tn-1 Tn = PT,,总的变换矩阵：,,T = T1 T2 … Tn-1 Tn,滁皂贝胜酮兽步夫蛇宵命潦纠惕叮御担挚奴锐郧咱台惭萤硬垫韩盘菱悯意模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,例: 平面图形绕任意点C 旋转的组合变换：,,① 平移C到坐标原点,,② 图形绕C逆时针旋转,,③ 平移图形恢复原坐标系,澡缄铰腊丈稽挟松吓嘻滴枝撅私疙惩菜恿驹壕号凑降茵辗蔚候胰瞎佬诗脂模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,通过以上三种变换的有序级联，总的变换矩阵为,,,,,,,,,,钎彭胯毯斌检勤唾惟拘魔瓣所蔡袜沼谩溶筛见廉涵骆跃苦听衣妊辩邓谈牧模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,编写程序：,,总变换矩阵,,,,,,,每个点的变换：,,[x y 1] T = [x’ y’ 1],,x’ = xT11 + yT21 + T31,,y’ = xT12 + yT22 + T32,Sub revol(xc,yc,af),,cs=cos(af):sn = sin(af),,T11=cs:T12=sn:T21=-sn:T22=cs,,T31=-xc*cs+yc*sn+xc,,T32=-xc*sn-yc*cs+yc,,For i = 1 To np,,x=p(i,1):y=p(i,2),,p(i,1)=x*T11+y*T21+T31,,p(i,2)=x*T12+y*T22+T32,,Next i,,End sub,届勇估掣词替科坍诛钧搀复峭譬甸僧笼赣佳蓉缎错冬逼殴棚威蔡氢伍淆戳模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,,1. 几何造型中的基本概念,,1）形体的信息结构,,体：封闭表面围成的有效空间，其边界是有限个面的并集。 面：形体表面的一部分，由一个外环和若干内环界定其有效范围,,环：由若干条有向边组成的面的封闭边界, 环中各条边顺序相连,,不能自交边：形体两个相邻面的交界顶点：边的端点几何信息：几何元素的几何性质和度量关系,,拓扑信息：几何元素间的连接关系,,体素：有限个尺寸参数定义的基本形体，如长方体、圆柱体等佳栗芍全肆厢卫准骡槐筋疯铡纂盅克显所簧沥搅勇缘侵欲返曝俏捷州情侗模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2) 布尔运算：一种正则化的集合运算，它保证两个基本体素经过运算后所得的结果是有意义的3) 欧拉公式：检验几何造型中所产生形体的合法性多面体的欧拉公式：F＋V－E = 2＋R－2H,,2. 几何造型在模具CAD系统中的作用,,1) 输入形体（用一组数据表示形体）,,2) 形体的编辑、修改、显示和输出,,3) 几何模型的数据管理,,工艺设计要以工件几何形状和工艺特征为依据；,,模具结构特别是工作零件设计，有赖于产品零件的形状,,支持模具装配和零件图的生成与绘制兄计繁阉龟性闻蓖怜朋轨渴早折物斜胯柏熊该璃躯费舜苫桔练逮恶蒙钩糖模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,,几何造型技术经历了线框造型、表面造型、实体造型、特征造型四个发展阶段（见P48/图5-1）信息描述逐渐完备。 1) 线框造型,,利用形体的棱边和顶点表示产品的几何形状线框模型见P49/图5-2，由顶点表和棱线表组成优点：模型简单、存储量小、显示速度快、易修改局限性：难以进行形体表面的求交运算、物性计算和消隐处,,理主要用于二维绘图或其它造型方法的辅助工具巍靶蛇乘烛炊窗恒喊册锡赌瞳釜计良喂罢轰渗栅歪穆编元载蜕烷衍窝曼嫡模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2）表面造型,,在线框造型的基础上，增加了形体表面信息通过有向棱边构成形体表面，用面的集合来表达相应的形体表面模型见P50/图5-4，在线框模型的基础上增加了面表几何信息是完整的，可以进行隐藏线、面的处理局限性：没有明确定义实体的存在侧，没有给出表面间,,相互关系等拓扑信息，难以直接进行物性计算难以保证形体描述的有效性和一致性贞街癌忠掀裁序践辩厂助尸咯囚瘩翰洒粪览蓟坛吠还瘫敛利端傀创扶莽励模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,3）实体造型,,在表面模型的基础上，增加了形体各部分之间的联系信息以及表面的哪一侧存在实体的信息形体用一个具有边界子集和内部子集的封闭点集来表示P50/图5-5为立方体的实体模型优点：可以完整全面地描述形体，具有完备的信息。 可进行物性计算、检测干涉、消除隐藏线（面）,,和形体剖切等棕怠刻熟毡帘干浩叉姿谋桶盛历峨捣静子踞巡纫斯续襄权鞠付噪育韭便莎模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,4）特征造型,,引入特征概念，增加几何实体的工程意义线框、表面、实体造型都是从几何角度定义物体形状，不能描述物体的非几何信息（材料、尺寸公差、热处理等）从工程角度，对形体的各个组成部分及其特征进行定义，特征造型是形状和功能的组合特征是反映产品特点的，可按一定原则加以分类的产品描述信息掉汪宿赔领剧纬循咳馒良鞍某糯灯陷虾计念藐输穆齿锅喀魔忍鸟易就蠢皮模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,按产品定义数据的性质，可将产品的特征分为形状特征、精度特征、工艺特征、材料特征和装配特征其中形状特征是其它特征的载体，非几何信息一般作为属性和约束附加在形状特征上形状特征：具有一定工程意义的形状,,精度特征：尺寸公差、表面精度等,,工艺特征：加工方法、工艺要求等,,材料特征：材料类型、材料性能,背希菱泵噪尹猛惧光鲸垒爱徊四酵恩右岗佃祸薄巧盔记绍戳局推掇凸斑鄙模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,特征造型方法：,,① 人工辅助特征标识：先建立几何模型，然后交互检取几何要素，将特征信息作为属性添加到特征模型中。 ② 自动特征识别：建立几何模型，启动专门的程序，自动处理几何数据库，搜索并提取特征信息，产生特征模型③ 基于特征的设计：将标准特征和用户自定义特征存储在特征库中，以特征库中的特征为基本造型单元，建立特征模型渗贷虹峭朗比辟温雍豌卷平项廖埃幽职鲜牙遏鞭睁趴咀优炬钥愁倦渡极僚模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,4. 常用的形体表示模式,,实体造型中，为描述形体的几何信息和拓扑信息用抽象的几何实体来代表实际的形体1） 体素调用表示,,2） 空间点列表示,,3） 单元分解表示,,4） 扫描变换表示,,5） 构造体素表示（CSG）,,6） 边界表示(B-Reps),绽缘圣挨环妖疹忆寥筑讲映粘容玛抡蜂乐悸燥债站挖判细赴携谚零禾聊窍模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,1）体素调用表示,,采用规范化的几何形体及其形状参数描述形体规范化的几何形体作变比变换和定义不同的参数值，可产生不同的形体（P54/图5-8）,,特点：,,由于初始形状的限,,制，不能产生复杂的,,形体在模具CAD中,,用来描述标准零件媳嫌掩贵洞消袭苦加氖度摧截腻柄李谓痪灸鸣蛀右镣殆敬眷干棵箔父逞汛模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2）空间点列表示,,将形体所在空间分割成具有固定形状（如立方体），彼此相连的一系列单元，每个单元用其形心坐标（x,y,z）表示。 表示模式是坐标参数的有序集合，即空间点列（P54/图5-9）,,特点：,,存储量大，形体,,各部分之间关系不明,,确近似表示物体的,,思想，可计算物性，,,搜索物体的边界呸馏锌旁打殊虞瓮买擒石螺雏玻朵趋冈倔游握翌去誓斟扁质撵团冯橡合壳模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,3）单元分解表示,,先将形体分解为一系列容易描述的形状单元，然后表示这些单元及其相互间的关系（P55/图5-10）特点：理论上可以描述任何物体，实际上存在困难，而,,且表示不唯一主要用于有限元的单元划分颁治胰戎蔗汇芜搀舟些愉崩瓮霹立士断脚髓产龙调冯吵南奈奶督僳唐余傣模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,4）扫描变换表示,,一个二维图形沿某一路径扫描，产生新的形体表示模式：扫描的图形（基体）和基体运动轨迹常用方式：（见P55/图5-11）,,平移扫描：,,运动轨迹为一直线，,,,旋转扫描：,,运动轨迹为一圆或,,圆弧，描述轴对称,,形体宵肺咬鉴弊鲁抛格弥撅勤壤征憾陡阉滇退慧臣由屋植严月我二缺抉气些戊模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,5）构造体素表示（CSG）,,利用一些简单形状的体素，经变换和布尔运算构成复杂的,,形体。 用二叉树结构来描述体素构成复杂形体的关系（图5-12）,,树根表示定义的形体,,叶表示体素或变换量(平移量,旋转量),,结点表示变换方式或布尔运算的算子,,特点：,,隐式存储，模型紧凑，,,但显示图形时要计算边界匣系阑困默北棺晾瑟业萍亭肄第呈乐扑磐芽葱旬赦催尿葫欣穆韵沛界鹅拽模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,6）边界表示(B-Reps),,以形体表面的细节，即以顶点、边、面等几何元素及其相互间的连接关系来表示形体（图5-14、15）,,特点：显式存储，详细记录了形体边界的所有几何元素的几何信息和拓扑信息，容易实现图形显示、有限元网格划分、表面积计算和数控加工等功能 存储量大，模型不够紧凑荤每霍屈搐巷湃奏傲资彤榔旋栓眺济链熙盂庐逮轿濒验效仰闽十建幕费翰模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,5. 平面多面体的数据结构,,1）几何信息与拓朴信息,,完整表示形体的几何形状需要二方面信息：几何信息和拓扑信息几何信息：,,平面多面体包含三类几何元素：顶点、边和面每类几何元素都能给出足够的几何信息三类几何信息之间可以互相转化（图5-16）梧舀冠床储剐肌呐菠腻赚庭朗灭哈沂使梆泛摄桨城至滓哭哼骗绍朱穗倒宅模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,拓朴信息：,,三类几何元素之间存在9 种拓朴关系（图5-17）,,几何模型中，存储何种几何信息和拓朴信息，取决于应用需要，也是时间和空间之间的折衷考虑。 停拆谚邱搂寨邀跨宠检镁画舱橙舶秒墅曾待石霄博蔡狡渺薛嘻既往虾拾暇模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,2）图形数据的逻辑结构与存储结构,,逻辑结构：数据元素之间的逻辑关系存储结构：数据在计算机中的存储位置基本要求：能描述形体几何信息与拓朴信息；,,便于对形体进行增删和修改操作；,,快速运算、处理，占用较少的内存空间象忱拂特蜜拾罕垣辑墙梢裴些成易寻发养灯菊叭槽酶泣燥嘴岂汉狡莫鸭王模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,⑴ 逻辑结构,,数据结构是数据结点和关系的结合数据结构图：,,结点表示数据元素，二结点之间关系用连线表示颓揽施衅玉炬绪绝跌卉称乙袍祁窗肿童污醚翠菏拜坯缴讨倒管蠢朋悉毗诲模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,① 线性表结构：,,数据结点顺序排列，每个结点只与前一个和后一个结点相联系，结点之间只存在线性（一维）位置关系烛仿絮葵胚拷拣侦蚤诲莉律亮妒殆闺六锣学慌傅隶谨靡褪窑捕嫂块蕴网奄模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,② 层次结构（树结构）：描述结构之间的层次关系，分支关系,,特点：最上层只有一个结点（树根），末端为叶结点，其余,,为分支结点；下一层结点只能有一条连线与上一层一,,个结点 相连，上一层结点可与下一层几个结点相连；,,子树互不相交。 与拜剁淋兄枯慷棕滑从扳僵比弛艇泛痘午遭胡笛拎禾志影吻隅滩流擎暑早模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,③ 图结构：下一层结点可以与上一层几个结点相连镭颐抗逐闽拇廊逞逸提渤痛宦户额使攫社鲍低茫飘淌数伺醛赴牡亦菠尊诉模具CAD讲座01模具CAD讲座01,,⑵ 存储结构,,存储单元：,,数据域。
