基于參數(shù)化設(shè)計的CATIA二次開發(fā)技術(shù)研究

摘 要：介紹了以VB為開發(fā)工具對CATIA進行參數(shù)化二次開發(fā)的基本流程，編寫了可以在CATIA中自動生成機床夾具常用標準件的CAD模型程序。應(yīng)用實例表明，文章提出的方法可以自動生成機床夾具常用標準件，證明了該方法的可行性。

關(guān)鍵詞：CATIA；二次開發(fā)；參數(shù)化設(shè)計；機床夾具標準件

引言

機床夾具是機械加工中的重要工裝，在機械制造過程中，不僅擴展了機床的加工范圍和能力，同時也極大地提高了生產(chǎn)效率和制造精度。因此，夾具設(shè)計與制造是機械制造企業(yè)重要的生產(chǎn)準備工作之一。參數(shù)化設(shè)計是指設(shè)計具有比較固定幾何形狀的零件或部件時，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)計對象的控制尺寸與參數(shù)序列具有一一對應(yīng)的關(guān)系，當參數(shù)序列值不同時，可控制生成尺寸大小不同的幾何圖形。夾具設(shè)計與制造追求快速地對具有相同或相近幾何特征尺寸的標準件進行建模。因此，采用參數(shù)化設(shè)計可以為夾具設(shè)計與制造提供一種快速自動生成標準件的方法。

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

1 CATIA參數(shù)化二次開發(fā)基本流程

以CATIA為平臺進行參數(shù)化二次開發(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零件進行結(jié)構(gòu)特征進行分析的結(jié)果。以VB為開發(fā)工具對CATIA進行參數(shù)化二次開發(fā)屬于進程外訪問的二次開發(fā)方式。進程外訪問指腳本運行不由CATIA來調(diào)用，CATIA作為一個對象連接與嵌入自動化服務(wù)器，外部程序通過COM接口來訪問CATIA內(nèi)部的對象。在VB中引入CATIA類型庫文件是調(diào)用COM接口的基礎(chǔ)。類型庫頭文件是相應(yīng)環(huán)境下語言格式文件，包含對象定義，全球唯一標識符，對象中所使用的結(jié)構(gòu)、方法和屬性定義。當給定一個類型庫文件后，一個客戶端可以生成調(diào)用一個COM接口的具體實現(xiàn)所必需的代碼。為了在CATIA中實現(xiàn)新的功能模塊或?qū)σ延泄δ苣K的擴展，需要定制與待實現(xiàn)功能相符合的個性化界面。基于零件特征與參數(shù)化條件編寫實現(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方法啟動連接CATIA。在參數(shù)化設(shè)計的過程中，參數(shù)的獲取一般有兩個途徑，一是通過界面輸入；二是在數(shù)據(jù)庫中直接選擇。對于標準件庫的CAD模型程序的編寫，以高效為出發(fā)點一般選擇第二種方法。而數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建可使用VB提供的一種非常實用的數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具，即可視化數(shù)據(jù)管理器。它具有數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、查看、修改庫結(jié)構(gòu)以及輸入記錄、查詢記錄等功能。當設(shè)計所需要的參數(shù)序列進入結(jié)構(gòu)尺寸序列之中時，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，通過結(jié)構(gòu)操作代碼生成與輸入?yún)?shù)相對應(yīng)得三維集合模型。CATIA參數(shù)化二次開發(fā)的基本流程如圖1所示。

2 機床夾具標準件庫的開發(fā)實例

基于上述方法，開發(fā)了一套機床夾具常用標準件庫程序。本程序的要實現(xiàn)的功能為：在進行夾具設(shè)計的過程中，需要某種夾具標準件，直接在本程序中選擇該標準件及需要的尺寸，點擊“CATIA出圖”命令即可自動生成該標準件。避免了必須重復(fù)構(gòu)造標準件的低效狀況，縮短了夾具設(shè)計的周期，提高了工作效率。

具體流程如下：

（1）運行VB6.0，選擇“標準EXE”文件，創(chuàng)建新工程。選擇“Project/Reference”菜單項，從彈出的對話框列表中選擇所有以CATIA開頭的類型庫選項，單擊“OK”按鈕保證在VB中加載所有的CATIA類型庫文件。

（2）進行VB界面的設(shè)置。在窗體中添加TreeView樹狀控件，再結(jié)合Imagelist控件為程序設(shè)置目錄；PictureBox控件用來展示所選標準件的二維圖；MSFlexGrid控件的作用是顯示標準件的序列尺寸，其RowColchange事件可實現(xiàn)對選中尺寸序列的調(diào)用；Data控件與MSFlexGrid數(shù)據(jù)網(wǎng)格控件結(jié)合用于訪問數(shù)據(jù)庫。

（3）編寫繪圖的操作代碼。對每一個標準件都使用一個Sub子程序來實現(xiàn)繪圖，可使程序結(jié)構(gòu)清晰易讀，避免了不同標準件CAD模型程序相互冗雜。

程序運行界面如圖2所示。

3 結(jié)束語

文章研究了基于參數(shù)化設(shè)計的CATIA二次開發(fā)技術(shù)，給出了二次開發(fā)的基本流程，以VB為開發(fā)工具，開發(fā)了一套機床夾具標準件庫程序。從而證明了使用此方法進行標準件庫創(chuàng)建的靈活性與可行性。

機床夾具是機械加工中的重要工裝，本研究針對機床夾具中的常用標準件進行CATIA二次開發(fā)，避免了在夾具設(shè)計階段對標準件的重復(fù)建模，從而提高整個設(shè)計階段的效率，為機械制造企業(yè)所迫切需求。

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