三维建模发展及solidworks

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1、三维建模发展及solidworks三维造型技术将物体的形状及属性存储在计算机内，形成三维几何模型，表达直观、充分、清楚，并广泛应用于工程设计和制造的各个领域。是利用计算机系统描述物体形状的技术。如何利用一组数据表示形体，如何控制与处理这些数据，是几何造型中的关键技术。三维实体造型技术研究真实物体的适合计算机处理的三维模型表示，是三维CAD系统的核心技术之一。CAD技术从二维绘图起步，经历了三维线框、曲面和实体造型发展阶段，一直到现在的参数化特征造型CAD是计算机辅助设计(ComputerAidedDesign）的缩写的总称

2、，CAD技术产生于20世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中，1989年，美国国家工程研究院将CAD技术评为1964－1989十项最杰出的工程技术成就之一。它是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力辅助工程技术人员完成工程或产品的设计和分析的一种技术。是在研究计算机上进行空间形体的表示、存储和处理的技术，实现这项技术的软件称为三维建模工具，它是利用计算机系统描述物体形状的技术。三维软件主要基于特征的实体建模，因此与传统的指导二维的投影理论不同，三维建模主要采用的是构造实体几何及几何特征图学理论。20世纪60年代出现

3、的三维CAD系统只是极为简单的线框式系统，只能表达基本的几何信息，不能有效表达几何数据间的拓扑关系。由于缺乏形体的表面信息，计算机辅助制造（CAM）及计算机辅助工程（CAE）均无法实现。法国人提出的贝塞尔算法，使得人们在使用计算机处理曲线及曲面问题时变为可能，同时也使得法国的达索飞机制造公司的开发者能在二维绘图系统CADAM的基础上，开发出以表面模型为特点的自由曲面建模法，推出了三维曲面造型系统CATIA。它的出现，标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式中解放出来，首次实现以计算机完整描述产品零件的主要信息

4、，同时也使得CAM技术的开发有了实现的基础。曲面造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命，改变了以往只能借助油泥模型来近似准确表达曲面的落后的工作方式。CAD技术是一项综合性的、技术复杂的系统工程，涉及许多学科领域，如计算机科学和工程，计算数学，计算几何、计算机图形显示、数据库技术、网络技术、仿真技术、人工智能学科和技术以及与各领域产品设计有关的专业知识等，在CAD技术发展初期，CAD仅限于计算机辅助绘图，随着三维造型技术的发展，CAD技术才从二维平面绘图发展到三维产品建模，随之产生了三维线框模型、曲面模型和实体

5、造型技术。而如今参数化及变量化设计思想和特征模型则代表了当今CAD技术的发展方向。CAD的特征建模:基于特征理论和技术的CAD模型建造技术；特征模型:以特征为信息单元定义的CAD模型；特征反映了产品零件特点的、可按一定原则加以分类的产品描述信息，将特征引入几何造型系统的目的是增加几何实体的工程意义，为各种工程应用提供更丰富的信息，基于特征的造型把特征作为零件定义的基本单元，将零件描述为特征的集合。特征建模的优点:(1)着重描述产品的完整信息；(2)用高层次的工程语义信息单元：如中心孔、键槽等；(3)将产品设计意图贯彻到后续

6、环节。随着以三维CAD系统为基础的数字化设计相关技术的快速发展，CAD群组用户越来越希望为本地或同域的终端用户提供大量的CAD数据资源，也就是常说的CAD零部件库，它一般可以包括常用的标准件、外购件和自制件模型。而用户在建立这样的零部件数据库时，在数据层面大多采用参数化建模与驱动技术来实现，这样不仅可以提高数据的一致性和可靠性，也为模型数据的后续管理、优化和升级提供了不小的便利。三维实体造型的基本参数1.扫掠(Sweeping)把一个元素沿着一条路径"扫出"的一个立体特征叫做面特征。这些体积要么加到物体上("拉伸(extr

7、usion)")要么切除材料("切割路径(cutterpath)")。也叫做“基于草图的造型(sketcherbasedmodelling)”。和各种制造技术类似，例如挤压(extrusion),铣(milling),车削(lathe)等等。2.边界表示(Boundaryrepresentation)一个立体可以用其边界表面表达，然后填充成为实体。也成为“曲面造型surfacing”。和各种制造技术类似；注模(Injectionmoulding),铸造(casting)，锻造(forging)，热塑加工(thermofor

8、ming)，等等。3.参数化体素(也称基元)实例化Parameterizedprimitiveinstancing.从一个参数化的体素库中挑出并指定参数得到一个物体。例如，螺栓在库中有一个模型，通过修改它的参数集合这个模型可以用于所有螺栓的尺寸。4.空间占领(Spatialoccupancy,或空间枚举