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CNC 常加工零件 references-only 优化调研与实施计划
本文档用于规划如何只通过 references 强化 text-to-cad 对常见 CNC 加工零件的生成质量。这里不新增 factory、validator、router 或专用生成器，只给 CAD agent 在写 build123d 代码前可阅读的建模知识：如何识别零件类型、该类零件的稳定结构特征、哪些参数必须显式命名、推荐建模顺序、常见失败模式，以及适合做 references-only 优化的实施方案。
结论先说清楚：references 是软约束，只能提高平均生成质量，不能保证工程正确性。凡是强依赖标准、曲线、产品负形、流体/气动/热管理、法规或精密公差的代表件，references 可以帮助生成“看起来像”的简化模型，但不适合作为可靠优化对象。
资料依据
本计划参考了公开 CNC 设计指南、典型零件结构介绍和行业加工资料，包括 Protolabs 与 Xometry 的 CNC 设计建议、法兰结构资料、轴承座/带座轴承资料、丝杠/花键/同步带轮资料、箱体/泵体/叶轮/螺旋桨/模具/夹具等制造资料。文末列出链接。资料只用于总结结构特征和建模指导，不等同于标准件规范、强度校核、流体性能、密封性能、医疗/航空合规或可加工性承诺。
references-only 优化原则
每个 reference 文件建议按下面结构写：
- 识别词：中文、英文、别名、相邻概念。
- 结构不变量：生成结果要像这个零件时必须具备的结构。
- 常见变体：避免把所有提示词压成一个模板。
- 默认策略：用户没有明确变体时生成什么。
- 参数角色：必须变成命名参数的尺寸。
- feature roles：建模计划里必须显式出现的功能结构。
- 建模顺序：更稳的 build123d 构造顺序。
- 常见失败：reference 要主动提醒模型避免什么。
- 检查目标：人工或通用 inspect 能看的几何事实。
写法上要多用“默认”“通常”“除非用户指定”，少用“必须永远生成某一种”。这样可以提升质量，同时保留多样性。
通用 CNC 建模规则
- 功能尺寸必须命名参数化，不要散落魔法数字。
- 原点和坐标轴应跟主功能基准一致：轴线、中心孔、安装面、分型面、密封面、定位面等。
- 先做基础实体，再做主孔/主腔/主轴线特征，再做次级孔槽口袋，最后倒角/圆角。
- 用户没有指定时，孔、槽、台阶、壁厚要取保守可加工的比例，避免深窄槽、薄壁、尖锐内角和无意义微小特征。
- 盘套类、轴类优先保证同轴；板类优先保证孔位和边距；箱体类优先保证安装面、壁厚、孔轴线和腔体关系。
- 不要从 reference 推断真实公差、疲劳强度、密封性能、转子动平衡、医疗合规、航空适航等。
建议落地方式
第一阶段不要为每个代表件都建独立文件。建议先建 7 个 family reference：
references/part-families/shaft.mdreferences/part-families/disc-sleeve.mdreferences/part-families/housing.mdreferences/part-families/plate.mdreferences/part-families/freeform-surface.mdreferences/part-families/mold-tooling.mdreferences/part-families/precision-fixture.md
如果后续 A/B 对比发现 broad family 不够，再拆出高价值专用文件，例如 flange.md、bearing-housing.md、stepped-shaft.md、mounting-plate.md、timing-pulley.md。
1. 轴类零件
代表件：传动轴、主轴、阶梯轴、花键轴、丝杠。
共同结构特征：
- 以一条旋转轴线为核心。
- 由一个或多个同轴圆柱段构成。
- 常有轴颈、轴肩、退刀槽、键槽、花键、螺纹、中心孔、端部倒角。
- 建模重点是轴向分段、直径变化、同轴关系、扭矩传递特征和安装/支承位置。
传动轴
适合 references-only 优化。
实施计划：
- 识别：
传动轴、drive shaft、transmission shaft、motor shaft，以及和齿轮、带轮、联轴器安装相关的轴。 - 不变量：长轴体；至少一个安装轴颈或扭矩传递界面；端部倒角；明确主轴线。
- 变体：光轴、阶梯传动轴、带键槽轴、横孔轴、端部螺纹轴、带卡簧槽轴。
- 默认：用户未说明时，生成沿 X 轴的两段或三段阶梯轴，中间较大轴颈，一处键槽，端部倒角。
- 参数角色：
total_length、section_lengths、section_diameters、journal_diameter、shoulder_positions、keyseat_width、keyseat_depth、keyseat_length、end_chamfer。 - feature roles：
coaxial_stack、journals、shoulders、keyseat、end_chamfers、可选retaining_grooves。 - 建模顺序：按轴向站位生成圆柱段并 fuse；切键槽；切槽/孔；最后倒角。
- 常见失败：不同段不同轴；键槽切穿整根轴；没有安装轴颈；没有参数名；竖着建导致观察不直观。
主轴
适合 reference 指导，但不适合宣称精度。
实施计划：
- 识别：
主轴、spindle、machine spindle、工具/工件夹持轴、带轴承轴颈的高速旋转轴。 - 不变量：主旋转轴线；轴承轴颈；定位轴肩；一端工具/工件接口；重要基准面。
- 变体：主轴毛坯、阶梯主轴、锥鼻主轴、端部螺纹主轴、中空主轴。
- 默认：生成带两个轴承轴颈、定位轴肩、鼻端接口的阶梯主轴；只有用户要求时加通孔。
- 参数角色：
bearing_journal_diameter、bearing_spacing、nose_diameter、nose_length、taper_angle、through_bore_diameter、relief_groove_width。 - feature roles：
bearing_journals、datum_shoulders、tool_nose、可选through_bore、relief_grooves。 - 建模顺序：同轴分段；旋转生成锥面；切同轴通孔；切退刀槽；最后倒角/小圆角。
- 常见失败：做成普通装饰轴；缺轴承支承段；缺定位轴肩；声称跳动或精度。
阶梯轴
高度适合 references-only 优化。
实施计划：
- 识别：
阶梯轴、stepped shaft、multi-diameter shaft。 - 不变量：多段同轴圆柱；各段长度、直径和顺序明确；轴肩存在。
- 变体：普通阶梯轴、带键槽、带端部螺纹、带中心孔。
- 默认：三段同轴轴，中间直径较大，两端倒角，不主动加键槽。
- 参数角色：
segment_lengths、segment_diameters、total_length、shoulder_radii、chamfer_size。 - feature roles：
coaxial_cylindrical_stack、shoulders、end_chamfers、可选keyseat、center_holes。 - 建模顺序：分段圆柱；合并为单体；切可选特征；最后处理肩部和端部边。
- 常见失败：段顺序错；圆柱断开；缺轴肩；段长不守恒。
花键轴
适合做简化 reference；不适合承诺真实渐开线花键标准。
实施计划：
- 识别：
花键轴、spline shaft、involute spline、straight spline。 - 不变量：基础轴体；某一轴向区域有环向重复的齿或槽；齿槽围绕主轴均布。
- 变体：直齿外花键、简化渐开线外花键、锯齿花键、局部花键。
- 默认：生成简化直齿外花键段，均布齿数；用户给标准时只作为命名参数记录，不声称标准完全正确。
- 参数角色：
shaft_diameter、spline_outer_diameter、spline_root_diameter、spline_length、tooth_count、tooth_width_angle、root_fillet_radius。 - feature roles：
base_shaft、spline_region、repeated_teeth_or_grooves、transition_shoulders。 - 建模顺序：基础轴；围绕轴线 polar pattern 齿/槽；加过渡退刀或肩部；倒角。
- 常见失败：把花键当单键槽；齿数不均；齿没有连到轴；齿数过高导致拓扑失败。
丝杠
适合做简化 reference；不适合做真实滚珠丝杠内部循环结构或认证螺纹。
实施计划：
- 识别：
丝杠、lead screw、ACME screw、trapezoidal screw、梯形丝杠。 - 不变量：长轴；螺旋传动螺纹区域；螺距/导程和大径命名；通常有端部轴颈。
- 变体：梯形丝杠、ACME 丝杠、简化螺旋脊、带两端支承轴颈的丝杠。
- 默认：中间简化梯形螺纹区域，两端光轴轴颈和退刀槽。
- 参数角色：
major_diameter、minor_diameter、pitch、lead、thread_length、starts、journal_diameter、end_length。 - feature roles：
screw_core、helical_thread、end_journals、relief_grooves、chamfers。 - 建模顺序：芯轴；添加或扫掠简化螺旋牙；生成端部轴颈；加退刀槽和倒角。
- 常见失败：做成普通紧固螺纹；缺螺距/导程；全长螺纹导致没有支承端。
2. 盘套类零件
代表件：法兰盘、端盖、轴承座、同步带轮、齿轮毛坯。
共同结构特征：
- 多数以中心轴线、中心孔或回转体为核心。
- 常有中心孔、轮毂、凸台、止口、螺栓圆、密封面、沟槽、法兰边、带齿/齿坯外圆。
法兰盘
高度适合 references-only 优化。
实施计划：
- 识别：
法兰、法兰盘、flange、flange plate、pipe flange。 - 不变量：圆盘或带轮毂圆盘；中心孔；螺栓圆孔阵列；密封/贴合面。
- 变体：平面法兰、凸面法兰、环槽法兰、带颈法兰、盲板法兰、转接法兰。
- 默认：圆形平面或凸面法兰，中心通孔，均布螺栓孔。
- 参数角色：
outside_diameter、thickness、bore_diameter、bolt_count、bolt_circle_diameter、bolt_hole_diameter、raised_face_diameter、raised_face_height、hub_diameter、hub_height。 - feature roles：
flange_disk、central_bore、bolt_circle_holes、sealing_face、可选raised_face、hub、gasket_groove。 - 建模顺序：圆盘；可选凸面/轮毂；切中心孔；切螺栓圆；可选密封槽；最后倒角/圆角。
- 常见失败：缺中心孔；螺栓孔不在圆上；孔数错；孔不均布；中心孔与外圆不同轴。
端盖
适合 references-only 优化。
实施计划：
- 识别：
端盖、轴承端盖、end cover、bearing cover、cap。 - 不变量：盖板或浅盖体；定位止口或凸缘；螺栓孔；密封/贴合面；可选中心孔或密封孔。
- 变体：盲端盖、轴承压盖、法兰式端盖、带油封孔端盖。
- 默认：浅圆盖，带定位止口、螺栓圆；用户提到轴/轴承时加中心孔或油封孔。
- 参数角色：
cover_outer_diameter、cover_thickness、pilot_diameter、pilot_depth、bolt_count、bolt_circle_diameter、seal_bore_diameter。 - feature roles：
cover_plate、pilot_lip、bolt_circle_holes、seal_bore、gasket_land。 - 建模顺序：盖体圆盘；加止口/凸台；切中心孔；切螺栓孔；切密封槽；倒角。
- 常见失败：没有定位止口；盖子方向不清；螺栓孔不对称；边缘过薄。
轴承座
适合 references-only 优化，但必须保留变体，不要写死成一种外形。
实施计划：
- 识别：
轴承座、bearing housing、pillow block、bearing seat、bearing support、带座轴承。 - 不变量：轴承安装孔/轴承座孔；轴通过的中心轴线；支撑轴承的实体材料；安装底座或法兰；安装孔。
- 变体：立式轴承座、法兰轴承座、板式轴承座、剖分式轴承座、筒夹式轴承座。
- 默认：用户未说明时生成立式 pillow-block 风格：平底座、上部轴承凸台、同轴轴承孔/轴孔、两个底座安装孔、加强肋。
- 参数角色：
bearing_outer_diameter、bearing_width、shaft_diameter、bearing_center_height、base_length、base_width、base_thickness、mount_hole_spacing、mount_hole_diameter、boss_outer_diameter、wall_thickness、rib_thickness。 - feature roles：
base_block、bearing_boss、bearing_seat_bore、shaft_clearance_bore、mounting_holes、reinforcing_ribs、可选split_cap。 - 建模顺序：底座；加轴承支撑体/凸台；同轴切轴承孔和轴孔；切安装孔；加与底座和凸台相交的加强肋；最后圆角。
- 常见失败：像普通支架而没有轴承孔；加强肋悬空；安装孔不对称；轴承中心高未定义。
同步带轮
适合视觉和参数化 reference；真实齿形标准需要齿形数据。
实施计划：
- 识别：
同步带轮、timing pulley、synchronous pulley、belt pulley。 - 不变量：外圆上有按齿数/节距重复的齿或槽；中心孔；轮毂或紧定/键连接；可选挡边。
- 变体：无挡边、单挡边、双挡边、带轮毂、键槽孔、紧定螺钉孔。
- 默认：简化双挡边同步带轮，中心孔、轮毂、按
tooth_count均布的齿槽。 - 参数角色：
tooth_count、belt_pitch、pulley_width、bore_diameter、hub_diameter、flange_diameter、flange_thickness、tooth_depth、keyway_width、set_screw_hole_diameter。 - feature roles：
toothed_rim、pitch_circle、flanges、bore、hub、可选keyway、set_screw_holes。 - 建模顺序：轮坯和轮毂；环向重复切齿槽或加齿；加挡边；切中心孔/键槽/紧定孔；倒角。
- 常见失败：生成光滑带轮没有齿；齿数不对；齿不均布；把挡边当齿。
齿轮毛坯
适合 references-only 优化。注意它不是最终齿轮齿形生成。
实施计划：
- 识别：
齿轮毛坯、gear blank、gear body。 - 不变量：圆形坯体；中心孔；端面；可选轮毂、键槽、螺栓/销孔、减重孔。
- 变体：普通圆盘毛坯、带轮毂毛坯、腹板毛坯、带减重孔毛坯、带键槽毛坯。
- 默认：回转圆盘加中心孔和轮毂，端面倒角；用户提到传扭时加键槽。
- 参数角色：
outside_diameter、face_width、bore_diameter、hub_diameter、hub_width、keyway_width、keyway_depth、lightening_hole_count。 - feature roles：
gear_blank_body、central_bore、hub、可选keyway、lightening_holes。 - 建模顺序：旋转或圆柱生成毛坯/轮毂；切中心孔；切键槽/减重孔；倒角。
- 常见失败：用户只要毛坯却生成不准确齿形；中心孔不同轴；指定键槽却遗漏。
3. 箱体/壳体类零件
代表件：变速箱体、减速器壳、发动机缸体/缸盖、泵体。
共同结构特征：
- 多个加工基准面和装配面。
- 轴承孔、轴孔、盖板接口、法兰接口、螺栓孔、油孔/水道/流道、凸台、加强肋、安装脚。
- references-only 适合指导“结构像箱体”，但不能替代铸造设计、流体设计、强度校核或真实产品图纸。
变速箱体
适合简化 references-only 优化。
实施计划：
- 识别：
变速箱体、gearbox housing、transmission housing。 - 不变量：齿轮腔；轴承孔或轴孔；安装面；盖板/分型面；螺栓孔；油口或密封相关结构。
- 变体：整体箱体、剖分箱体、侧盖箱体、多轴箱体、电机法兰箱体。
- 默认：圆角矩形壳体，内部腔体，两组同轴轴承孔，盖板法兰和螺栓孔，安装脚，油口。
- 参数角色：
length、width、height、wall_thickness、shaft_center_distance、bearing_bore_diameter、bore_axis_positions、cover_flange_thickness、bolt_count、mounting_foot_dimensions。 - feature roles：
main_cavity、bearing_bores、cover_face、mounting_feet、bolt_patterns、oil_ports、ribs。 - 建模顺序：外壳包络；抽壳/切主腔；加轴承凸台；切轴承孔；加盖板法兰和安装脚；切螺栓孔/油口；最后圆角和肋。
- 常见失败：只是一个盒子；无轴承孔；轴孔不对齐；无盖板接口；随机打孔。
减速器壳
适合 references-only 优化，尤其是简化平行轴、蜗轮蜗杆或行星减速器壳。
实施计划：
- 识别：
减速器壳、减速箱壳、reducer housing、gear reducer case。 - 不变量：输入/输出轴承支撑；轴距或同轴关系；齿轮腔；安装底座/法兰；盖板接口。
- 变体：平行轴减速器、直角/蜗杆减速器、行星减速器外壳、剖分壳体。
- 默认：紧凑两轴减速器壳，齿轮腔、输入/输出轴承孔、盖板法兰、安装脚。
- 参数角色：
input_bore_diameter、output_bore_diameter、shaft_spacing、housing_length、housing_width、housing_height、wall_thickness、cover_bolt_count、mounting_hole_spacing。 - feature roles：
gear_cavity、input_bearing_bore、output_bearing_bore、cover_flange、mounting_base、oil_fill_drain_ports。 - 建模顺序：外壳；主腔；轴承凸台和孔；盖板面；安装脚；螺栓孔/油口；肋和圆角。
- 常见失败：没有定义输入/输出轴；轴线关系混乱；缺盖板；没有安装方式。
发动机缸体/缸盖
不适合作为 references-only 优化对象。
原因：真实缸体/缸盖强依赖缸数和缸径、燃烧室、气门机构、水套、油道、缸垫孔型、铸造与加工工艺、强度和热管理。reference 可以生成教学级简化块体，但不能可靠优化“发动机缸体/缸盖”这类工业零件。因此不写实施计划。
泵体
只适合简化 references-only 优化；不适合流体性能或真实水力设计。
实施计划：
- 识别：
泵体、泵壳、pump body、pump housing、volute。 - 不变量：叶轮腔或流体腔；入口/出口通道或法兰；密封/轴承基准；安装脚或安装面；螺栓孔。
- 变体：离心泵蜗壳、直通泵体、带盖泵壳、带轴承架泵体。
- 默认：简化离心泵体，圆形叶轮腔、切向出口、轴向入口法兰、盖板螺栓孔和安装脚。
- 参数角色：
chamber_diameter、chamber_depth、inlet_diameter、outlet_diameter、outlet_angle、flange_diameters、bolt_count、wall_thickness、seal_bore_diameter。 - feature roles：
impeller_chamber、inlet_port、outlet_port、flanges、seal_bore、cover_bolt_pattern、mounting_feet。 - 建模顺序：泵体包络；切叶轮腔；加入口/出口凸台和法兰；切简化流道；切盖板孔；加安装脚和圆角。
- 常见失败：普通盒子打孔；没有叶轮腔；入口出口不连通；缺密封面。
4. 板类零件
代表件：安装底板、连接板、模板、面板。
共同结构特征：
- 主体是平板或近似平板。
- 重点是厚度、外形、孔阵列、槽、沉孔/沉头、螺纹孔、基准边、倒角。
安装底板
高度适合 references-only 优化。
实施计划：
- 识别：
安装底板、mounting plate、base plate。 - 不变量：平板实体；安装孔；厚度；基准边或中心线。
- 变体：矩形板、圆角板、开槽板、网格孔板、沉孔板、螺纹孔板。
- 默认：居中矩形板，四角安装孔，小倒角。
- 参数角色：
length、width、thickness、corner_radius、hole_diameter、hole_offset_x、hole_offset_y、slot_length、counterbore_diameter。 - feature roles：
plate_body、mounting_holes、slots、counterbores、datum_edges、chamfers。 - 建模顺序：板体；切孔/槽；切沉孔；倒角。
- 常见失败：孔离边太近；通孔/盲孔语义错；缺厚度；原点任意。
连接板
高度适合 references-only 优化。
实施计划：
- 识别：
连接板、转接板、connecting plate、adapter plate。 - 不变量：连接两个或多个孔型/接口；孔型之间有明确相对位置。
- 变体：平面转接板、偏置转接板、长槽调节板、三角连接板、狗骨连杆板。
- 默认：矩形转接板，两个命名孔型 A/B 和中心线基准。
- 参数角色：
plate_length、plate_width、thickness、pattern_a_hole_count、pattern_a_spacing、pattern_b_hole_count、pattern_b_spacing、pattern_offset。 - feature roles：
plate_body、pattern_a、pattern_b、adjustment_slots、datum_centerlines。 - 建模顺序：外形；切孔型 A 和 B；切槽或口袋；倒角。
- 常见失败：把两个孔型合成一个；丢失偏置关系；孔位不对称。
模板
在几何明确时适合 references-only 优化；自由曲线模板需要尺寸或参考图。
实施计划：
- 识别：
模板、drill template、routing template、inspection template。 - 不变量：薄板；参考外形；导向孔/槽；定位缺口或基准边。
- 变体：钻孔模板、铣削/雕刻模板、检测模板、轮廓模板。
- 默认：薄矩形模板，导向孔和定位缺口。
- 参数角色：
outline_dimensions、thickness、guide_hole_diameter、guide_hole_positions、alignment_notch_size。 - feature roles：
template_outline、guide_holes、alignment_notches、slots、reference_edges。 - 建模顺序：外形；切导向特征；切缺口；倒角。
- 常见失败：做得过厚；缺导向特征；没有基准边。
面板
适合 references-only 优化。
实施计划：
- 识别：
面板、front panel、control panel、connector panel。 - 不变量：平板面；安装孔；功能开口；边缘处理。
- 变体：设备前面板、仪表面板、连接器面板、通风面板、盖板。
- 默认：矩形面板，四角安装孔；只有用户说明功能时加显示窗/按钮孔/连接器开口。
- 参数角色：
panel_length、panel_width、panel_thickness、cutout_size、cutout_position、mounting_hole_diameter、hole_offsets、corner_radius。 - feature roles：
panel_body、mounting_holes、connector_cutouts、display_window、ventilation_slots、edge_chamfers。 - 建模顺序：面板主体；切主开口；切小孔/槽；倒角去毛刺。
- 常见失败：遗漏用户指定开口；做成 UI 卡片状而不是可加工面板；孔未参数化。
5. 异形件/曲面零件
代表件：叶轮、涡轮叶片、螺旋桨、凸轮。
共同判断：这类零件往往需要曲线、扭转、截面分布、运动规律或气动/流体设计。references-only 可以指导简化外形，但很难保证真实工程正确。
叶轮
适合简化 references-only 优化；不适合水力/气动性能。
实施计划：
- 识别：
叶轮、impeller、centrifugal impeller、compressor wheel。 - 不变量：中心轮毂；中心孔；背板或盖板；重复叶片；绕轴对称。
- 变体：开式叶轮、半开式叶轮、闭式叶轮、带分流叶片、后弯叶片。
- 默认：开式离心叶轮，背板、轮毂、中心孔、均布后弯叶片。
- 参数角色：
outer_diameter、hub_diameter、bore_diameter、blade_count、blade_height、blade_thickness、blade_sweep_angle、blade_start_radius、blade_end_radius、backplate_thickness。 - feature roles：
backplate、hub、bore、main_blades、可选splitter_blades、blade_root_fillets。 - 建模顺序：背板/轮毂；生成一片扫掠或 loft 叶片；环向阵列；切中心孔；叶根圆角。
- 常见失败：像平面风扇；叶片不连到轮毂；叶片数错；没有中心孔。
涡轮叶片
不适合作为 references-only 优化对象。
原因：真实涡轮叶片需要翼型截面、扭转、平台、榫根、冷却孔、材料/工艺约束和严格曲面质量。reference 只能生成玩具级外形，不能可靠优化工业涡轮叶片。因此不写实施计划。
螺旋桨
不适合作为通用 references-only 优化对象。
原因：螺旋桨需要直径、桨距或桨距分布、翼型截面、扭转、弦长分布、桨毂、应用场景。缺少这些时，reference 只会得到“视觉像螺旋桨”的模型，而不是正确叶片。因此不写实施计划。
凸轮
当作为“带厚度的 2D 轮廓凸轮”时适合；不适合没有运动规律的动态设计验证。
实施计划：
- 识别：
凸轮、cam、disk cam、cam profile、lift curve。 - 不变量：非圆轮廓；绕中心旋转；驱动从动件升程；中心孔或安装孔；厚度。
- 变体：偏心凸轮、盘形凸轮、径向凸轮、简化沟槽凸轮。
- 默认：盘形凸轮，基圆、一段升程-停歇-回程轮廓、中心孔；传扭场景加键槽。
- 参数角色：
base_circle_radius、lift、rise_angle、dwell_angle、return_angle、follower_radius、thickness、bore_diameter、keyway_width。 - feature roles：
cam_profile、base_circle、lobe、bore、keyway、可选face_groove。 - 建模顺序：根据简化运动规律生成闭合 2D 极坐标轮廓；拉伸；切中心孔/键槽；倒角。
- 常见失败：只是圆盘加凸点；轮廓不光顺；无中心孔；轮廓自交。
6. 模具零件
代表件：注塑模仁、压铸模芯、冲压模具镶件。
共同判断：模仁/模芯主形状通常来自产品几何的正负形，不适合靠通用 reference 猜出来。references-only 只适合辅助特征，如螺钉孔、销孔、冷却孔、基准面、避空和安装方式。
注塑模仁/型腔镶件
不适合作为 references-only 优化对象。
原因：核心型腔面取决于塑件几何、缩水率、拔模、顶出、浇口、冷却、分型线和模架结构。没有产品几何时，reference 无法决定主形体。因此不写实施计划。
压铸模芯
不适合作为 references-only 优化对象。
原因：压铸模芯依赖铸件产品、分型策略、滑块/抽芯、拔模、浇排系统、热管理和合金工艺。reference-only 无法可靠优化。因此不写实施计划。
冲压模具镶件
对简单镶件、冲头、凹模套、轮廓块适合；复杂成形镶件仍需工艺设计。
实施计划：
- 识别：
冲压模具镶件、stamping die insert、punch insert、die button。 - 不变量：工具钢块或圆形镶件；工作刃口/轮廓；定位特征；紧固孔；避空或落料空间。
- 变体：矩形轮廓镶件、圆凹模套、冲头镶件、压料相关镶件。
- 默认：矩形镶件块，带指定工作轮廓、螺钉孔、销孔和非工作边倒角。
- 参数角色：
block_length、block_width、block_height、working_profile、clearance_offset、screw_hole_positions、dowel_hole_positions、relief_depth。 - feature roles：
insert_body、working_edge_or_profile、screw_holes、dowel_holes、relief_pocket、datum_faces。 - 建模顺序：块体；切/凸出工作轮廓；加避空；切定位孔和螺钉孔；倒非工作边。
- 常见失败：没有定位孔；工作刃口和避空不区分；只做装饰轮廓；声称冲裁间隙正确。
7. 精密零件
代表件：量规、夹具定位件、光学基座、医疗器械零件。
共同边界：references 可以改善结构和基准表达，但不能声明公差、校准、计量认证、医疗合规或光学性能。
量规
适合简单量规几何；不适合认证计量。
实施计划：
- 识别：
量规、gauge、go/no-go gauge、inspection gauge。 - 不变量：受控测量几何；手柄或主体；测量开口/塞规/环规特征；基准面或标识。
- 变体：塞规、环规、间隙规、轮廓规、台阶规。
- 默认：简单台阶/间隙规，带测量开口和手柄。
- 参数角色：
nominal_size、go_size、no_go_size、gauge_thickness、handle_length、measuring_slot_width、relief_radius。 - feature roles：
gauge_body、measuring_feature、handle、datum_face、relief_notches。 - 建模顺序：平面量规主体；切测量开口；加手柄/避空；倒安全边。
- 常见失败：像装饰尺子；没有实际测量特征；声称已校准。
夹具定位件
高度适合 references-only 优化。
实施计划：
- 识别：
夹具定位件、定位块、fixture locator、locating block、datum block。 - 不变量：定位基准面；定位销/销孔；安装孔；夹持或接触面；重复定位逻辑。
- 变体：定位块、V 形块、止挡块、销定位件、支承垫块。
- 默认：矩形定位块，基准面、两个销孔、安装孔；如果定位圆料则加 V 槽或台阶。
- 参数角色：
block_length、block_width、block_height、datum_face_offset、dowel_pin_diameter、dowel_spacing、mounting_hole_diameter、v_groove_angle、step_height。 - feature roles：
locator_body、datum_faces、dowel_holes、mounting_holes、contact_surface、v_groove_or_step。 - 建模顺序：块体；加工基准/接触特征；切销孔和安装孔；倒角。
- 常见失败：没有基准；孔位不相对基准定义；只是普通块；定位孔布局过约束。
光学基座
适合结构 reference；不适合声明光学平面度或对准精度。
实施计划：
- 识别：
光学基座、optical base、optical mounting base、precision base。 - 不变量：平基座；规则孔阵列或安装孔；凸台/导轨/安装垫；基准边；稳定支撑。
- 变体：光学面包板式基座、镜架底座、导轨转接座、棱镜安装基座。
- 默认：矩形平基座，规则孔阵列，两条基准边，可选凸台。
- 参数角色：
base_length、base_width、base_thickness、hole_grid_pitch、hole_diameter、pad_height、pad_positions、slot_dimensions。 - feature roles：
precision_base、hole_grid、datum_edges、raised_mounting_pads、slots、chamfers。 - 建模顺序：基座；切孔阵列；加凸台/槽；倒角。
- 常见失败：随机装饰孔；没有基准边；声称光学平面度。
医疗器械零件
不适合作为一个通用 references-only 代表件。
原因：医疗器械零件 范围过宽，而且常涉及安全、法规、材料、生物相容性、灭菌和临床用途。可以针对明确几何子类写 reference，例如简单手术夹具、定位块、试模件，但不能对这个大类做通用优化。因此不写实施计划。
优先级建议
最适合第一批做 reference 的代表件：
- 阶梯轴
- 传动轴
- 法兰盘
- 端盖
- 轴承座
- 安装底板
- 连接板
- 夹具定位件
- 简化叶轮
- 凸轮
暂不建议作为 reference-only 首批目标：
- 发动机缸体/缸盖
- 涡轮叶片
- 螺旋桨
- 注塑模仁/型腔镶件
- 压铸模芯
- 泛化的医疗器械零件
这些对象需要标准、产品几何、截面曲线、运动规律、工艺决策、性能计算或法规边界。只靠 reference 很容易生成“像”，但不容易生成“对”。
在 text-to-cad 中的使用建议
只做 references 时，推荐先把本文拆成 7 个短 reference 文件，并在 skills/cad/SKILL.md 的 Progressive references 中加触发说明：
- 用户请求出现轴、主轴、丝杠、花键、键槽时，加载
part-families/shaft.md。 - 出现法兰、端盖、轴承座、同步带轮、齿轮毛坯时，加载
part-families/disc-sleeve.md。 - 出现箱体、壳体、减速器壳、泵体时，加载
part-families/housing.md。 - 出现底板、连接板、模板、面板时，加载
part-families/plate.md。 - 出现叶轮、凸轮、叶片、螺旋桨时，加载
part-families/freeform-surface.md，并对不适合项保持强 caveat。 - 出现模仁、模芯、冲压镶件时，加载
part-families/mold-tooling.md，并提醒主形体需要产品几何。 - 出现量规、夹具定位、光学基座、医疗件时，加载
part-families/precision-fixture.md，并避免精度/合规承诺。
这一步会影响生成，因为 CAD agent 在写代码前会获得“这类零件应该有哪些结构”的上下文。但它不会像 factory 那样强制固定几何，也不会像 validator 那样保证正确性。
资料链接
- Protolabs CNC milling design guidelines: https://www.protolabs.com/services/cnc-machining/cnc-milling/design-guidelines/
- Xometry CNC CAD design tips: https://www.xometry.com/resources/machining/10-tips-improve-cad-cnc-design/
- Texas Flange flange guide: https://texasflange.com/blog/the-complete-guide-to-flanges/
- ASKUBAL pillow block / bearing housing overview: https://www.askubal.de/en/knowledge-base/bearing-units/pillow-block/
- Roton trapezoidal lead screws: https://www.roton.com/products/trapezoidal-lead-screws-nuts/general-information/
- NASA OpenVSP propeller geometry notes: https://www.nasa.gov/reference/openvsp-propellers/
- Marine propeller geometric parameters: https://link.springer.com/article/10.1007/s00773-022-00878-6
- Injection mold component overview: https://fecision.com/parts-and-components-of-an-injection-mold/
- CNC fixture design / workholding reference: https://resources.utec.co/workholding/fixture-design-cnc-machining/