趙高林 張建平 （齊齊哈爾大學(xué) 黑龍江齊齊哈爾 161000）

一、CATIA參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)越性

CATIA軟件作為目前汽車設(shè)計(jì)研發(fā)行業(yè)最主流的設(shè)計(jì)軟件，涵蓋了產(chǎn)品概念、工業(yè)設(shè)計(jì)、三維建模、分析計(jì)算、動態(tài)模擬與仿真、工程圖的生成、生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過程。Cat ia是一款參數(shù)化三維設(shè)計(jì)軟件；常規(guī)的實(shí)體造型系統(tǒng)所構(gòu)造的幾何形體具有確定的形狀和尺寸，一旦建立，即使結(jié)構(gòu)相似但想修改某些形狀的尺寸也只能重新構(gòu)造，例如目前的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件RHINO、AUTOCAD等。而CATIA只要通過修改相應(yīng)的造型參數(shù)就可以方便的改變形體的形狀的尺寸，它還可以在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中它可以反復(fù)多次修改，進(jìn)行零部件形狀和尺寸的綜合協(xié)調(diào)和優(yōu)化。CATIA基于特征的設(shè)計(jì)是把特征作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本單元，并將工業(yè)產(chǎn)品描述成特征的有機(jī)結(jié)合。同時建立關(guān)聯(lián)的二維圖紙也進(jìn)行相應(yīng)的更新，使二維和三維的更新狀態(tài)始終保持一致。該軟件不僅能夠有效地提高實(shí)體建模的速度，而且能夠縮短設(shè)計(jì)的周期。

二、CATIA參數(shù)化在汽車座椅設(shè)計(jì)中應(yīng)用

1.CATIA三維設(shè)計(jì)參數(shù)化應(yīng)用

CATIA具有完善的系統(tǒng)參數(shù)自動提取功能，它能在草繪設(shè)計(jì)時，將設(shè)計(jì)人員輸入的尺寸約束作為特征參數(shù)保存起來，并且在此后的設(shè)計(jì)中可視化地對它進(jìn)行修改，從而達(dá)到最直接的參數(shù)驅(qū)動建模的目的。用系統(tǒng)參數(shù)驅(qū)動圖形建模的關(guān)鍵在于如何將從實(shí)物中提取的參數(shù)轉(zhuǎn)化到CATIA中，用來控制汽車座椅三維模型的特征參數(shù)。

CATIA參數(shù)化技術(shù)設(shè)計(jì)對象的結(jié)構(gòu)形狀比較定型，可以用一組參數(shù)來約定尺寸的關(guān)系。參數(shù)與設(shè)計(jì)對象的控制尺寸有顯然的對比，設(shè)計(jì)結(jié)果的修改受尺寸驅(qū)動的影響，只就是參數(shù)化驅(qū)動。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)以其強(qiáng)有力的草圖設(shè)計(jì)、尺寸驅(qū)動修改圖形功能，成為汽車座椅初始設(shè)計(jì)、產(chǎn)品建模及其修改系列設(shè)計(jì)、多方案比較和運(yùn)動仿真設(shè)計(jì)的有效手段。

目前，解決參數(shù)化驅(qū)動中約束的方法主要有基于幾何約束的變量幾何法，基于幾何推理的人工智能法,基于構(gòu)造過程的構(gòu)造法，基于輔助線法。幾何約束的變量幾何法在汽車座椅設(shè)計(jì)中應(yīng)用，尺寸驅(qū)動是參數(shù)驅(qū)動的基礎(chǔ)，尺寸約束是實(shí)現(xiàn)尺寸驅(qū)動的前提。CATIA的尺寸約束的特點(diǎn)是將尺寸和形狀聯(lián)合起來考慮。通過尺寸約束來實(shí)現(xiàn)對幾何形狀的控制。設(shè)計(jì)時必須以完整的尺寸參數(shù)為出發(fā)點(diǎn)（全約束），不能漏注尺寸（欠約束），不能多注尺寸（過約束）。尺寸驅(qū)動是在二維草繪空間下實(shí)現(xiàn)的。

2.CATIA二維制圖參數(shù)化應(yīng)用

在早些年的時候，汽車座椅制造公司經(jīng)常會出現(xiàn)為圖紙和三維效果圖對不上的情況，有時候二維圖紙修改了，三維效果圖沒跟著更新過來，或者三維圖紙修改了二維圖紙沒跟著更新過來。這是因?yàn)槎S和三維不是相互關(guān)聯(lián)的，修改其一，另一個修改起來就比較困難。我們在汽車座椅設(shè)計(jì)的時候經(jīng)常會有很多復(fù)雜零件的制圖、裝配圖以及總成圖的變更，這對于參數(shù)化CATIA就非常的容易。CATIA V5的工程圖“Draf ting”模塊可以將三維實(shí)體轉(zhuǎn)換為二維視圖,以獲得零件的加工圖紙,并且可創(chuàng)建和編輯二維工程圖。把三維實(shí)體模型創(chuàng)建生成相關(guān)聯(lián)的二維工程圖。只要我們選定某一投影方向，CATIA系統(tǒng)會自動創(chuàng)建我們所需要的視圖、斷面圖、剖視圖、局部放大圖等。這樣我們很多復(fù)雜的汽車座椅的設(shè)計(jì)變更就顯得如此的快捷、方便，三維數(shù)據(jù)更改完之后，只需要在CATIA工程制圖點(diǎn)擊更新，二維工程圖就隨著剛剛修改的三位效果圖更新過來，使二維圖紙和三維效果圖始終保持一致。

三、參數(shù)化設(shè)計(jì)在當(dāng)今汽車座椅開發(fā)中具有重要意義

汽車座椅是聯(lián)系人?——車的一個復(fù)雜的綜合零件體，它包括坐骨架、靠背骨架、坐墊泡沫、頭枕、滑軌、扶手、腰托、各種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等，而且設(shè)計(jì)和制造都非常具有難度，經(jīng)常隨著使用對象以及其他因素的改變而修改尺寸和優(yōu)化形式，如果汽車座椅還停留在常規(guī)的軟件設(shè)計(jì)平臺上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，就某一設(shè)計(jì)而言，其結(jié)構(gòu)和尺寸不是一下就確定下來，而是需要反復(fù)的進(jìn)行優(yōu)化、比較和驗(yàn)證，在這修改量如此大的設(shè)計(jì)中，CATIA參數(shù)化設(shè)計(jì)就顯示出非常大的優(yōu)越性。CATIA的應(yīng)用，使我們在汽車座椅設(shè)計(jì)中對使這項(xiàng)工作更加容易實(shí)現(xiàn)和方便操作，使設(shè)計(jì)過程簡化、快捷、精確，縮短了開發(fā)周期。

四、總結(jié)

現(xiàn)在汽車座椅行業(yè)要提高企業(yè)的核心競爭力，首先應(yīng)提高產(chǎn)品的質(zhì)量，其次是降低成本，而這些主要集中在產(chǎn)品的創(chuàng)新上。產(chǎn)品的創(chuàng)新體現(xiàn)在企業(yè)用最短的時間內(nèi)生產(chǎn)出全新的最具競爭力的產(chǎn)品。CATIA參數(shù)化設(shè)計(jì)是汽車座椅創(chuàng)新的一種手段。它簡化了繁瑣的設(shè)計(jì)，參數(shù)化的設(shè)計(jì)使座椅開發(fā)的精確率大大提高，縮短了開發(fā)周期，得到最優(yōu)設(shè)計(jì)，提高了產(chǎn)品的核心競爭力。

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趙高林，齊齊哈爾大學(xué)美術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，161006，設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)，碩士研究生，1985年6月27日，山東日照人。

張建平，齊齊哈爾大學(xué)美術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，161006，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研究，教授，1965年2月23日，黑龍江齊齊哈爾人。