1 用面向对象技术表达特征

1. 特征表达有利于数据抽象和代码抽象
   在几何造型中，最常用的表示形式是CSG和B-rep法。CSG和B-rep表示法能很好地表达形体的形状，但是，它们不能够表达零件的工艺信息和制造信息。特征表示从应用层来定义形体，可以较好地表达设计者的意图，为编制工艺、制造和检验产品提供依据。基于特征的设计面向制造全过程，是CAD/CAPP/CAM集成的关键，因而具有高度抽象的对象化属性，表述了对象的群体特征，这一点与面向对象的程序中的类(class)的功能是相同的。
   用类(class)来表达特征，能很方便地实现数据抽象和代码抽象。使CAPP运用决策树、决策表进行推理时，不必把决策写到源程序中，从而提高了程序重用性。特征类可一般地表示为如图H 的形式。
   特征类中protected成员有两个：存储几何索引数据的结构指针和存储几何参数的结构指针，将几何信息分别存储于两个结构中，目的是让经常使用的项存放到内存中，而一般数据项存放到硬盘上，可以节省程序运行时占用的内存空间。private成员是非几何特征参数，它们以属性的方式挂靠到几何信息上。 Public的成员有很多，比如文件存储函数，构造函数和析构函数等等。我们最关心是的几何参数和非几何参数操作函数，设计得好的操作函数可以方便地实现特征的代码抽象。
   

   图1 特征类的一般表示形式

2. 特征具有封闭性
   特征具有封闭性。特征是在设计、加工、装配过程中进行推理所需的关于零件形状和其它属性的信息集合。我们提到的某一个特征或某一类特征，是指特定的信息内容。比如圆孔，它就是指用中心线、长度、直径来表达的一个空的圆柱，从而使之与槽等其它特征区别开来。同时，我们知道孔和槽之间交流数据的行为是很难发生的。即孔特征具有封闭性。对象的一个最大特点就是封装，它将数据抽象和代码抽象结合在一起，增加了软件的模块化程度，增强代码的重用性。面向回转体零件，仿照VC++的MFC类库，我们为CAPP系统建立一个特征类库(Feature class Library)，它包括形状特征类以及非形状特征的各种特征类定义，供实例化特征时使用，每个特征类封装了一些有关操作特征属性的操作方法。
3. 特征具有层次性
   第二节中我们提到孔与槽之间很难发生数据交换，但是孔与螺纹孔之间就发生了数据交流。因为，螺纹孔是孔的派生。从此可知特征具有层次性，特征的层次从设计、工艺和加工等不同的角度有不同的划分。生产条件、加工设备、加工用刀具的不同，特征层次的划分也是不同的。比如阶梯轴，在普通车床上加工，阶梯轴是光轴的派生；而在仿形车床上加工，阶梯轴就无需经过光轴来派生，而是经过成型加工得到。为了方便特征层次的划分，本文以几何形体的加工要求为例，将特征分为孔、槽、轴肩、阶梯、型腔、圆角。其中对孔作了重点分析，运用面向对象的技术作出了如图$ 的划分。面向对象的技术提供了类的继承性，通过继承和参数化赋值可以方便地实现动态特征定义和扩充。
   

   图2 加工特征的动态层次结构

   特征在性质上与面向对象技术有许多沟通点，用面向对象技术表达特征是很自然的事。引入面向对象类的概念，使得特征很方便地实现数据与代码的抽象和封装。许多不必要的具体数据能从源程序中剔除，增强了代码重用性。特征与特征之间的区别有了明确的界线，不会产生混乱现象，给程序员提供了有效的编程工具。引入面向对象的技术，可以使特征方便地被扩充，实现特征类库的动态管理。在程序编制过程中只需补充代码派生新类，无需对整个程序做大的改动。从而使得程序设计具有清晰的信息流和数据结构。

2 约束条件下的特征表示

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