基于CATIA裝配件的MBD三維標(biāo)注研究和應(yīng)用

宋凱

摘 要：產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)定義理念已經(jīng)廣泛深入于產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，文章對(duì)CATIA中的PFT&A模塊進(jìn)行深入研究，結(jié)合國(guó)內(nèi)外飛機(jī)設(shè)計(jì)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，提出了一種產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)的MBD三維標(biāo)注定義方法，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的科學(xué)三維定義。

關(guān)鍵詞：CATIA；裝配三維設(shè)計(jì)定義；MBD；三維標(biāo)注

中圖分類號(hào)：TP391.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）15-0080-02

目前裝配件MBD定義常用的表達(dá)方法一種是三維裝配模型加傳統(tǒng)二維裝配圖紙，另一種是將裝配信息存儲(chǔ)在CATIA零件文檔中。CATIA中的PFT&A模塊是產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)的三維標(biāo)注專用模塊，本文將對(duì)該模塊如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品三維標(biāo)注進(jìn)行研究，并給出一種合理的解決方案。

1 PFT&A設(shè)計(jì)平臺(tái)功能簡(jiǎn)介

在CATIA V5的PFT&A設(shè)計(jì)平臺(tái)是針對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)/裝配件進(jìn)行三維標(biāo)注的設(shè)計(jì)環(huán)境，其功能與零件三維標(biāo)注平臺(tái)FT&A基本一致，不再贅述。常用標(biāo)注工具圖標(biāo)，如圖1所示。在PFT&A設(shè)計(jì)平臺(tái)上形成的所有信息統(tǒng)一在產(chǎn)品裝配節(jié)點(diǎn)下的產(chǎn)品標(biāo)注集中顯示管理。

2 裝配件MBD定義方案

裝配件三維標(biāo)注相較于傳統(tǒng)二維圖紙，用直觀的空間模型代替了表達(dá)裝配關(guān)系的二維剖視圖，三維標(biāo)注的信息包括零、組件之間的裝配關(guān)系；組件工藝和緊固件信息；配合面的表面處理，電搭接和密封方法定義等。通過捕獲（capture）有條理的表達(dá)裝配件三維標(biāo)注，傳遞設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖，如圖2所示。

標(biāo)準(zhǔn)件作為子組件裝配到產(chǎn)品裝配節(jié)點(diǎn)下進(jìn)行管理；用于三維標(biāo)注的零件的輔助幾何元素，存放到FTA輔助零件并裝配到產(chǎn)品裝配節(jié)點(diǎn)下進(jìn)行管理，如圖3所示。

3 捕 獲

指定標(biāo)準(zhǔn)捕獲作為MBD裝配三維標(biāo)注的通用要求，見表1，同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)需要增加其他細(xì)節(jié)捕獲，保證裝配的特殊注釋、尺寸、公差等信息清晰，易懂。

4 更改管理

新版裝配MBD中，對(duì)于標(biāo)注元素的更改（如尺寸、公差更改），用一個(gè)文本框內(nèi)填“CHANGE”+編號(hào)，放在更改內(nèi)容前，表示此處有更改。

同時(shí)裝配更改信息通過單獨(dú)視圖捕獲進(jìn)行顯示，根據(jù)需要可以創(chuàng)建多個(gè)“更改信息（CHANGE INFORMATION）”捕獲。增加、刪除、修改附注都應(yīng)該用特殊顏色顯示。當(dāng)刪除一條附注時(shí)，在原附注處寫“刪除（DELETED）”，并且在未來的所有版本中都保留這條修改歷史。

5 輔助幾何

FTA零件的輔助幾何圖形集命名為3D標(biāo)注圖形集（Geometrical Set for 3D Annotations），默認(rèn)圖形集包含“No Show Geometry”用于存放不需要顯示的幾何圖形元素；“Datums”中可存放基準(zhǔn)元素；“For Seal”用于存放密封元素；“For Dimension”用于存放需標(biāo)注尺寸的元素；“For Tolerance”用于存放需標(biāo)注行為公差的元素；若有其他需要可創(chuàng)建相應(yīng)的用于3D標(biāo)注的任何曲面/線/點(diǎn)的幾何圖形集等，以便于在不同抓圖（Capture）中通過顯示或隱藏有序管理，如圖4所示。需注意：只能提取或復(fù)制已發(fā)布的元素。

6 結(jié) 語

本文基于CATIA輔助設(shè)計(jì)軟件PFT&A模塊的研究，并針對(duì)不同飛機(jī)項(xiàng)目產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)管理方法分析，提出的基于CATIA裝配件的MBD三維標(biāo)注新方法，已通過具體實(shí)例驗(yàn)證滿足下游生產(chǎn)需求，并且在一定程度上可以使得三維數(shù)模的所有優(yōu)勢(shì)在產(chǎn)品聯(lián)合設(shè)計(jì)中達(dá)到充分體現(xiàn)，減少工程發(fā)放和更改的周期時(shí)間，為優(yōu)化設(shè)計(jì)分析集成和制造應(yīng)用提供完整的理論依據(jù)，符合當(dāng)前數(shù)字化設(shè)計(jì)制造的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 韓志仁，劉曉波，胡燁.基于CATIA/CAA的快速標(biāo)注方法研究[J].沈陽航 空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，（4）.