呂超　劉學(xué)杰

摘 要：設(shè)計(jì)工作中頻繁使用一些常用件、標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)準(zhǔn)件以及成品設(shè)備等幾何模型，幾何模型庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分散存儲(chǔ)的常用模型進(jìn)行集中索引管理，提高管理和使用效率。文章對(duì)幾何模型庫(kù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，通過(guò)分析實(shí)例對(duì)幾何模型庫(kù)的建庫(kù)過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：CATIA；幾何模型庫(kù)；參數(shù)化

引言

在使用CATIA軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)工作中，會(huì)經(jīng)常用到一些常用件、標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)準(zhǔn)件以及成品設(shè)備等幾何模型，且隨著設(shè)計(jì)工作的增長(zhǎng)而不斷積累增多，這些積累的設(shè)計(jì)數(shù)模成為了設(shè)計(jì)資源，將為以后的設(shè)計(jì)工作提供極大的便利，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。但是隨著設(shè)計(jì)數(shù)模規(guī)模的不斷擴(kuò)大，僅僅在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的簡(jiǎn)單分類和存放管理已經(jīng)不能滿足模型管理和使用的效率需求。使用CATIA可以建立幾何模型庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)上分散存儲(chǔ)的常用模型進(jìn)行集中索引管理，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)參數(shù)化模型的實(shí)例化，提高管理和使用效率。

1 幾何模型庫(kù)設(shè)計(jì)分析

幾何模型庫(kù)對(duì)幾何模型進(jìn)行集中管理。從使用角度出發(fā)，幾何模型庫(kù)管理的模型別類，可以是成品設(shè)備、電氣元件、機(jī)械零件、標(biāo)準(zhǔn)件等。從管理對(duì)象出發(fā)，管理對(duì)象都是幾何模型。因此，幾何模型庫(kù)的建立必須滿足使用和管理的需求，同時(shí)又要兼顧管理對(duì)象的基本特性。入庫(kù)的幾何模型可以分為單一幾何模型和系列化幾何模型。單一幾何模型是在庫(kù)中獨(dú)立的、與其它模型不存在一致幾何特征的幾何模型。系列化幾何模型是在庫(kù)中存在的一系列的具有相同幾何特征而幾何尺寸不同的一類幾何模型。

在建庫(kù)方法方面，CATIA幾何模型庫(kù)通常以下兩種方法建立。

（1）用CATIA提供的二次開(kāi)發(fā)工具和庫(kù)函數(shù)的接口，在VC開(kāi)發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建庫(kù)應(yīng)用程序。

（2）使用CATIA軟件提供的目錄編輯器模塊建立。

第二種方法無(wú)需使用其他軟件工具，使用CATIA自身就可以完成，在單機(jī)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中均可使用，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，文章采用第二種方法進(jìn)行幾何模型庫(kù)的設(shè)計(jì)。

2 幾何模型庫(kù)建立過(guò)程

2.1 幾何模型庫(kù)構(gòu)架建立

幾何模型庫(kù)的建立首先完成對(duì)管理的幾何模型按照使用需求進(jìn)行分類，綜合考慮業(yè)務(wù)范圍及使用管理的便利性，完成幾何模型庫(kù)構(gòu)架的設(shè)計(jì)，構(gòu)架的合理性直接決定的了幾何模型庫(kù)的使用和管理效率，應(yīng)該認(rèn)真進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。

幾何模型庫(kù)構(gòu)架設(shè)計(jì)完成后，在CATIA中進(jìn)行幾何模型庫(kù)構(gòu)架的建立。在CATIA的目錄編輯器模塊中建立catalog文件，使用章節(jié)工具欄中的“添加章節(jié)”和“添加系列”命令建立章節(jié)和系列，可以建立多層子章節(jié)以滿足幾何模型庫(kù)分類需要，章節(jié)和系列按照幾何模型庫(kù)設(shè)計(jì)構(gòu)架進(jìn)行建立，幾何模型庫(kù)構(gòu)架示意圖見(jiàn)圖1。

2.2 單一模型建模及入庫(kù)

對(duì)于單一模型，如果存在已有模型則可以直接使用，如果不存在已有模型，就需進(jìn)行幾何建模后使用。幾何建模可以在CATIA的零件設(shè)計(jì)、創(chuàng)成式曲面設(shè)計(jì)等模塊下采用常用的CATIA造型工具進(jìn)行建模。在catalog文件使用“添加部件”命令，選擇幾何模型文檔，該幾何模型就完成了入庫(kù)（詳細(xì)見(jiàn)圖2）。

2.3 參數(shù)化模型建模及入庫(kù)

對(duì)于系列化模型則需要進(jìn)行參數(shù)化建模，這樣可以減少建模工作量，同時(shí)也便于后期改系列模型的擴(kuò)展。以墊環(huán)形件為例，對(duì)參數(shù)化建模過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。首先在CATIA中建立環(huán)形件的幾何模型，根據(jù)模型幾何特征創(chuàng)建參數(shù)，關(guān)聯(lián)參數(shù)與相關(guān)幾何特征。建立一個(gè)EXCEL或者TXT文檔格式的設(shè)計(jì)表，在設(shè)計(jì)表文件中編寫(xiě)幾何模型各參數(shù)數(shù)據(jù)列表。使用知識(shí)工程工具欄中“設(shè)計(jì)表”命令將建立的設(shè)計(jì)表文件插入到模型文件當(dāng)中，并且關(guān)聯(lián)相關(guān)參數(shù)，參數(shù)化建模過(guò)程完成（詳細(xì)見(jiàn)圖3）。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章對(duì)幾何模型庫(kù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，從使用和幾何模型對(duì)象角度對(duì)幾何模型庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，通過(guò)實(shí)例對(duì)幾何模型庫(kù)的建庫(kù)過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明，對(duì)幾何模型庫(kù)的設(shè)計(jì)工作具有很好的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]彭春雷.基于CATIA飛機(jī)工裝零件庫(kù)的建立[J].航空制造技術(shù)，2010（21）：79-80.

[2]史豐榮，韓華偉，史豐智.基于CATIA的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2011（1）：181-185.

[3]李新紅，蔣德云，孔曉玲，等.基于CATIA的典型夾具案例庫(kù)的設(shè)計(jì)與研究[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，41（3）：513-516.

作者簡(jiǎn)介：呂超（1984-），男，工程師，碩士研究生，從事試驗(yàn)機(jī)改裝設(shè)計(jì)與研究工作。

劉學(xué)杰（1982-），男，工程師，碩士研究生，從事試驗(yàn)機(jī)改裝設(shè)計(jì)與研究工作。