CATIA結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型材庫(kù)的創(chuàng)建與應(yīng)用

　　摘 要：CATIA是廣泛應(yīng)用的三維設(shè)計(jì)軟件，本文針對(duì)CATIA結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊型材庫(kù)創(chuàng)建中的難點(diǎn)，首先分析了CATIA資源管理脈絡(luò)，然后針對(duì)型材庫(kù)創(chuàng)建過(guò)程中的要點(diǎn)進(jìn)行了分析和說(shuō)明。本文所述方法在實(shí)踐中證明是可行的。
　　關(guān)鍵詞：CATIA 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型材
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2011)10(b)-0000-00
　　
　　
　　1 概述
　　CATIA是達(dá)索公司推出的一款三維參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，在航空航天、汽車(chē)制造、廠房設(shè)計(jì)和通用機(jī)械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于鋼架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如汽車(chē)車(chē)架、船體設(shè)計(jì)等，使用CATIA結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊（Structure Design）進(jìn)行設(shè)計(jì)，有著極大的方便性，它能簡(jiǎn)單快速的生成線性結(jié)構(gòu)、曲線結(jié)構(gòu)和板材結(jié)構(gòu)。在運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì)時(shí)，用戶(hù)只需管理基本的參考線的走向，而無(wú)需專(zhuān)注于每條鋼材的具體形狀以及鋼材間的連接。在更改時(shí)，也只需重新選擇型材即可快速完成修改，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工作量。
　　CATIA自帶的型材庫(kù)通常不能滿(mǎn)足企業(yè)的要求，用戶(hù)需要自行定義其使用的型材截面。從CATIA R16版本開(kāi)始，已經(jīng)不允許用戶(hù)直接更改型材，而CATIA對(duì)于資源的管理脈絡(luò)比較復(fù)雜，自帶幫助文件中亦未能詳述，使得CATIA型材庫(kù)的定義較零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的建立更為復(fù)雜。為了解決這一問(wèn)題，本文研究了CATIA型材庫(kù)的實(shí)現(xiàn)原理及創(chuàng)建方法。
　　2 CATIA資源管理流程
　　為了減小數(shù)據(jù)量，CATIA將型材存儲(chǔ)為單獨(dú)的Part文件，而文件中僅保存了每種型材的截面草圖信息。目錄（Catalog）文件通過(guò)指定型材截面的路徑對(duì)各種系列、不同規(guī)格的截面草圖文件進(jìn)行鏈接管理。再通過(guò)CATIA的資源管理機(jī)制對(duì)型材庫(kù)目錄、材料目錄進(jìn)行統(tǒng)一管理，供用戶(hù)使用。因?yàn)镃ATIA通過(guò)文件和目錄，進(jìn)行了多次鏈接，使得設(shè)計(jì)人員從CATIA啟動(dòng)到型材截面文件的的追溯較為困難。
　　3 型材建庫(kù)流程
　　從圖1可知，要使用用戶(hù)自定義的型材截面，需要建立一整套的鏈接關(guān)聯(lián)關(guān)系。表1給出了型材庫(kù)建立的流程。
　　
　　3.1 繪制自定義型材截面
　　在零件設(shè)計(jì)模塊新建一零件，在xy平面內(nèi)創(chuàng)建型材截面草圖。因?yàn)榭紤]到每種型材都是系列化的，所以繪制線條長(zhǎng)度的時(shí)候要引入?yún)?shù)化設(shè)計(jì)的思想，便于后續(xù)通過(guò)參數(shù)驅(qū)動(dòng)型材數(shù)模。如對(duì)于T形鋼，需要引入高度h，寬度B，單邊厚度t1，雙邊厚度t2，內(nèi)弧半徑r等基本參數(shù)。基本參數(shù)通過(guò)“創(chuàng)建參數(shù)”命令創(chuàng)建，然后通過(guò)公式建立其余尺寸和基本參數(shù)之間的關(guān)系，基本參數(shù)可以通過(guò)Excel表格導(dǎo)入，這樣就建立了草圖和設(shè)計(jì)表之間的關(guān)聯(lián)。Excel設(shè)計(jì)表第一列必須為PartNumber，后面的列可根據(jù)基本參數(shù)要求進(jìn)行添加。
　　
　　3.2 命名錨點(diǎn)及特征線
　　錨點(diǎn)（Anchor Point）是型材截面上的一些實(shí)際點(diǎn)或構(gòu)造點(diǎn)，用于設(shè)計(jì)時(shí)供用戶(hù)選擇型材放置位置。錨點(diǎn)要利于實(shí)際使用，通常，要將錨點(diǎn)定義在幾何中心、型材截面的四個(gè)角、以及型材截面邊緣的中點(diǎn)。
　　根據(jù)CATIA的命名規(guī)則，將需要作為錨點(diǎn)的點(diǎn)重YbcEdhNyWMKsksGCbmtHQg==命名，名稱(chēng)要以catStr作為前綴。如草圖中沒(méi)有需要的點(diǎn)，可創(chuàng)建構(gòu)造點(diǎn)后命名。
　　所謂特征線，是指在簡(jiǎn)化顯示時(shí)用戶(hù)能看見(jiàn)的能體現(xiàn)某一型材截面特征的線。可在零件設(shè)計(jì)模塊中繪制，并在截面特征定義工具中定義。
　　錨點(diǎn)及特征線均會(huì)在解析時(shí)得到繼承。
　　3.3 解析參數(shù)化草圖
　　CATIA提供了CATCloGenerateResolvedParts.bat批處理文件，存放目錄為…\\intel_a\\code\\command，用于對(duì)參數(shù)化零件進(jìn)行解析。當(dāng)完成好設(shè)置后，即可調(diào)用此批處理文件對(duì)參數(shù)化零件進(jìn)行處理。
　　3.4 創(chuàng)建Catalog文件，將解析草圖導(dǎo)入目錄
　　對(duì)Catalog文件按照實(shí)際需求進(jìn)行章節(jié)定義，本例中，為了簡(jiǎn)化應(yīng)用，將型材截面系列定義為章節(jié)。然后在章節(jié)下添加零件系列，添加解析后的零件。
　　3.5 建立材料系列
　　為了方便，用戶(hù)可通過(guò)修改系統(tǒng)自帶的材料目錄來(lái)建立用戶(hù)自定義的材料目錄。
　　至此，已經(jīng)建立好了結(jié)構(gòu)型材庫(kù)的基本元素。為了能在CATIA結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊中順利引用，還需要其他一些設(shè)置。
　　3.6 創(chuàng)建資源管理文件
　　CATIA建立了一套完整的資源管理流程，所有模塊的相關(guān)的資源均通過(guò)統(tǒng)一的資源管理文件(Project Resources Managem