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基于样条链(环)的CAD模型过渡特征识别与抑制
摘要：
CAD模型过渡特征在三维建模中起着重要的作用，但是由于其形态复杂多样，并且受到环、孔等结构的影响，其识别和抑制是一个非常困难的问题。本文提出了一种基于样条链(环)的CAD模型过渡特征识别与抑制方法。该方法通过构建样条链(环)来表示CAD模型的几何结构，并基于该结构进行过渡特征的识别和抑制。实验证明该方法能够有效地识别和抑制CAD模型中的过渡特征，具有一定的实用性和推广价值。
关键词：CAD模型；过渡特征；样条链(环)；识别；抑制
一、绪论
CAD(计算机辅助设计)已经成为现代工业生产的必要技术手段，尤其是在机械制造中，CAD技术的应用越来越广泛。在三维建模过程中，过渡特征常常是无法避免的，如倒角、圆角、圆锥、圆台等。这些特征的存在会影响到零件的装配精度、强度和使用寿命。因此对CAD模型中的过渡特征进行识别和抑制是一项非常重要的工作。
目前，国内外学者在CAD模型过渡特征识别和抑制方面开展了不少研究工作。其中，基于拓扑关系的方法是一种常用的手段。该方法通过建立CAD模型的拓扑结构来进行过渡特征的识别和抑制。该方法具有普适性强的优点，但是其局限在于无法处理环、孔等复杂结构。因此，基于样条链(环)的CAD模型过渡特征识别与抑制方法成为了研究的热点之一。
二、基础理论
2.1样条链(环)构建
样条链(环)是一种能够表示曲线和曲面几何结构的方法。其基本原理是将曲线或曲面离散为若干个控制点，并通过控制点之间的插值来构建样条链(环)。
在CAD模型中，样条链(环)可以有效地表示环、孔等复杂几何结构，具有良好的应用前景。通过构建样条链(环)，可以准确地描述CAD模型的几何特征，并为过渡特征的识别和抑制奠定基础。
2.2过渡特征识别
过渡特征常常是由较小的几何结构组成的。在CAD模型中，倒角、圆角、圆锥、圆台等过渡特征都是由曲线或曲面所组成的。因此，可以通过分析曲线和曲面的几何特征来进行过渡特征的识别。
在样条链(环)中，曲线和曲面的几何特征可以通过控制点、节点和插值函数等几何信息来表示。通过对这些几何信息进行分析，可以将曲线和曲面中的过渡特征提取出来。
2.3过渡特征抑制
CAD模型中的过渡特征会影响到零件的装配精度和使用寿命，因此需要对其进行抑制。过渡特征抑制的基本思路是在保证零件功能和装配精度的情况下，把过渡特征转化为其他简单形状。
在CAD模型中，过渡特征常常是由一些简单的几何结构所组成的。通过对过渡特征进行分析和判断，可以找到其中的简单几何结构，并通过一定的计算方法把其转化为其他形状。
三、实验研究
为了验证基于样条链(环)的CAD模型过渡特征识别与抑制方法的有效性，我们分别对样条链(环)的构建、过渡特征识别和抑制进行了研究和实验。
3.1样条链(环)构建
在样条链(环)的构建过程中，我们以catia为平台，将CAD模型离散为一组控制点，并使用样条插值方法来构建样条链(环)。实验结果显示，该方法可以准确地表示环、孔等复杂几何结构。
3.2过渡特征识别
在过渡特征识别的过程中，我们以圆角为例，通过分析曲线的几何特征，找到其中的过渡特征点，并计算出其圆角半径和矩形凸壳。实验结果表明，该方法可以准确地识别CAD模型中的圆角。
3.3过渡特征抑制
在过渡特征抑制的过程中，以倒角为例，我们将其转化为直线段，并通过计算方法保证其功能和装配精度不变。实验结果显示，该方法可以有效地抑制CAD模型中的倒角。
四、结论
本文提出了一种基于样条链(环)的CAD模型过渡特征识别与抑制方法。该方法通过构建样条链(环)来表示CAD模型的几何结构，并基于该结构进行过渡特征的识别和抑制。实验结果表明，该方法具有较好的识别和抑制效果，具有一定的实用价值和推广前景。