基于參數(shù)化設(shè)計(jì)的CATIA二次開(kāi)發(fā)技術(shù)研究

摘 要：介紹了以VB為開(kāi)發(fā)工具對(duì)CATIA進(jìn)行參數(shù)化二次開(kāi)發(fā)的基本流程，編寫(xiě)了可以在CATIA中自動(dòng)生成機(jī)床夾具常用標(biāo)準(zhǔn)件的CAD模型程序。應(yīng)用實(shí)例表明，文章提出的方法可以自動(dòng)生成機(jī)床夾具常用標(biāo)準(zhǔn)件，證明了該方法的可行性。

關(guān)鍵詞：CATIA；二次開(kāi)發(fā)；參數(shù)化設(shè)計(jì)；機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件

引言

機(jī)床夾具是機(jī)械加工中的重要工裝，在機(jī)械制造過(guò)程中，不僅擴(kuò)展了機(jī)床的加工范圍和能力，同時(shí)也極大地提高了生產(chǎn)效率和制造精度。因此，夾具設(shè)計(jì)與制造是機(jī)械制造企業(yè)重要的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作之一。參數(shù)化設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)具有比較固定幾何形狀的零件或部件時(shí)，其幾何形狀的結(jié)構(gòu)尺寸序列由相應(yīng)的參數(shù)序列約束，設(shè)計(jì)對(duì)象的控制尺寸與參數(shù)序列具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，當(dāng)參數(shù)序列值不同時(shí)，可控制生成尺寸大小不同的幾何圖形。夾具設(shè)計(jì)與制造追求快速地對(duì)具有相同或相近幾何特征尺寸的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行建模。因此，采用參數(shù)化設(shè)計(jì)可以為夾具設(shè)計(jì)與制造提供一種快速自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)件的方法。

文章通過(guò)分析機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)特征，提取各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)化條件，采用參數(shù)化建模方法，在CATIA環(huán)境下以VB為二次開(kāi)發(fā)工具，研究了一種可以快速生成機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)化建模方法，開(kāi)發(fā)出了較為實(shí)用的機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)化建模系統(tǒng)。首先介紹了CATIA參數(shù)化二次開(kāi)發(fā)的基本流程，然后基于此流程以機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件為例，證明了該方法的可行性。

1 CATIA參數(shù)化二次開(kāi)發(fā)基本流程

以CATIA為平臺(tái)進(jìn)行參數(shù)化二次開(kāi)發(fā)，最關(guān)鍵的是要正確的提取參數(shù)化條件。而參數(shù)化條件的提取是基于對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析的結(jié)果。以VB為開(kāi)發(fā)工具對(duì)CATIA進(jìn)行參數(shù)化二次開(kāi)發(fā)屬于進(jìn)程外訪問(wèn)的二次開(kāi)發(fā)方式。進(jìn)程外訪問(wèn)指腳本運(yùn)行不由CATIA來(lái)調(diào)用，CATIA作為一個(gè)對(duì)象連接與嵌入自動(dòng)化服務(wù)器，外部程序通過(guò)COM接口來(lái)訪問(wèn)CATIA內(nèi)部的對(duì)象。在VB中引入CATIA類(lèi)型庫(kù)文件是調(diào)用COM接口的基礎(chǔ)。類(lèi)型庫(kù)頭文件是相應(yīng)環(huán)境下語(yǔ)言格式文件，包含對(duì)象定義，全球唯一標(biāo)識(shí)符，對(duì)象中所使用的結(jié)構(gòu)、方法和屬性定義。當(dāng)給定一個(gè)類(lèi)型庫(kù)文件后，一個(gè)客戶端可以生成調(diào)用一個(gè)COM接口的具體實(shí)現(xiàn)所必需的代碼。為了在CATIA中實(shí)現(xiàn)新的功能模塊或?qū)σ延泄δ苣K的擴(kuò)展，需要定制與待實(shí)現(xiàn)功能相符合的個(gè)性化界面?；诹慵卣髋c參數(shù)化條件編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)零件幾何特征的操作代碼，在生成三維模型的代碼之前，使用CreatObjectd方法和GetObject方法啟動(dòng)連接CATIA。在參數(shù)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，參數(shù)的獲取一般有兩個(gè)途徑，一是通過(guò)界面輸入；二是在數(shù)據(jù)庫(kù)中直接選擇。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的CAD模型程序的編寫(xiě)，以高效為出發(fā)點(diǎn)一般選擇第二種方法。而數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建可使用VB提供的一種非常實(shí)用的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)工具，即可視化數(shù)據(jù)管理器。它具有數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、查看、修改庫(kù)結(jié)構(gòu)以及輸入記錄、查詢記錄等功能。當(dāng)設(shè)計(jì)所需要的參數(shù)序列進(jìn)入結(jié)構(gòu)尺寸序列之中時(shí)，編譯器根據(jù)此參數(shù)序列調(diào)用CATIA的應(yīng)用程序編程接口，通過(guò)結(jié)構(gòu)操作代碼生成與輸入?yún)?shù)相對(duì)應(yīng)得三維集合模型。CATIA參數(shù)化二次開(kāi)發(fā)的基本流程如圖1所示。

2 機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的開(kāi)發(fā)實(shí)例

基于上述方法，開(kāi)發(fā)了一套機(jī)床夾具常用標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)程序。本程序的要實(shí)現(xiàn)的功能為：在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要某種夾具標(biāo)準(zhǔn)件，直接在本程序中選擇該標(biāo)準(zhǔn)件及需要的尺寸，點(diǎn)擊“CATIA出圖”命令即可自動(dòng)生成該標(biāo)準(zhǔn)件。避免了必須重復(fù)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)件的低效狀況，縮短了夾具設(shè)計(jì)的周期，提高了工作效率。

具體流程如下：

（1）運(yùn)行VB6.0，選擇“標(biāo)準(zhǔn)EXE”文件，創(chuàng)建新工程。選擇“Project/Reference”菜單項(xiàng)，從彈出的對(duì)話框列表中選擇所有以CATIA開(kāi)頭的類(lèi)型庫(kù)選項(xiàng)，單擊“OK”按鈕保證在VB中加載所有的CATIA類(lèi)型庫(kù)文件。

（2）進(jìn)行VB界面的設(shè)置。在窗體中添加TreeView樹(shù)狀控件，再結(jié)合Imagelist控件為程序設(shè)置目錄；PictureBox控件用來(lái)展示所選標(biāo)準(zhǔn)件的二維圖；MSFlexGrid控件的作用是顯示標(biāo)準(zhǔn)件的序列尺寸，其RowColchange事件可實(shí)現(xiàn)對(duì)選中尺寸序列的調(diào)用；Data控件與MSFlexGrid數(shù)據(jù)網(wǎng)格控件結(jié)合用于訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。

（3）編寫(xiě)繪圖的操作代碼。對(duì)每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件都使用一個(gè)Sub子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)繪圖，可使程序結(jié)構(gòu)清晰易讀，避免了不同標(biāo)準(zhǔn)件CAD模型程序相互冗雜。

程序運(yùn)行界面如圖2所示。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章研究了基于參數(shù)化設(shè)計(jì)的CATIA二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，給出了二次開(kāi)發(fā)的基本流程，以VB為開(kāi)發(fā)工具，開(kāi)發(fā)了一套機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)程序。從而證明了使用此方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)創(chuàng)建的靈活性與可行性。

機(jī)床夾具是機(jī)械加工中的重要工裝，本研究針對(duì)機(jī)床夾具中的常用標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行CATIA二次開(kāi)發(fā)，避免了在夾具設(shè)計(jì)階段對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件的重復(fù)建模，從而提高整個(gè)設(shè)計(jì)階段的效率，為機(jī)械制造企業(yè)所迫切需求。

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