设计工作往往是变型或系列化设计,新的设计常常用到己有的设计结果。据不完全统计,零件的结构要素90%以上是通用或标准化的,零件有70%-80%是相似的。在产品的设计中,体现产品零部件信息的用户自定义特征(UDF)和零件库发挥着日益重要的作用。主流的CAD平台大都提供了UDF管理功能和零件库系统,但在使用UDF管理功能时,UDF定义步骤分散,定义过程复杂繁琐,且UDF库分类无法实现对UDF的共享,而零件库系统也仍存在扩充性差和通用性差等问题。以上问题严重影响了产品的设计效率,降低了企业对市场的响应能力。本文从理论和系统设计开发两个方面对语义特征造型中的UDF和零件库进行研究。为了解决UDF管理中的问题,在研究UDF类的基础上,将UDF的定义过程分为定义特征形状、定义特征属性、定义特征约束和定义特征接口四个步骤,并对每个步骤中的定义内容进行了详细划分,从而实现了对UDF的快速定义;同时提出了一种基于有向无环图的UDF库分类模型,该模型通过将特征信息作为公共子结点附加到分类树中形成有向无环图实现了特征的分类和共享,并利用中性的XML文档实现了模型的存储,提高了模型的可移植性,然后提出了模型的建立方法。为了提高零件库系统的扩充性和通用性,将UDF技术、参数化技术和数据库技术应用到零件库系统设计中,提出了一个基于UDF的零件库系统,利用不同CAD平台的UDF管理模块和接口实现对UDF模板的管理,通过数据库设计实现零件的无限分类和零件数据的共享,并结合数据结构提出了零件的入库和调用过程。本文的研究成果在HUST-CAIDS(哈尔滨理工大学计算机辅助工业造型设计系统)中进行了初步实现,实际应用表明,本文提出的方法有效地提高了CAD平台对UDF的管理能力,增强了零件库系统的扩充性和通用性,大大提高了产品的设计效率。