基于參數化設計的CATIA二次開發技術研究

張曉迪

摘 要：介紹了以VB為開發工具對CATIA進行參數化二次開發的基本流程，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。

關鍵詞：CATIA；二次開發；參數化設計；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效率和制造精度。因此，夾具設計與制造是機械制造企業重要的生產準備工作之一。參數化設計是指設計具有比較固定幾何形狀的零件或部件時，其幾何形狀的結構尺寸序列由相應的參數序列約束，設計對象的控制尺寸與參數序列具有一一對應的關系，當參數序列值不同時，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，采用參數化設計可以為夾具設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構特征，提取各個標準件的參數化條件，采用參數化建模方法，在CATIA環境下以VB為二次開發工具，研究了一種可以快速生成機床夾具標準件的參數化建模方法，開發出了較為實用的機床夾具標準件參數化建模系統。首先介紹了CATIA參數化二次開發的基本流程，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參數化二次開發基本流程

以CATIA為平臺進行參數化二次開發，最關鍵的是要正確的提取參數化條件。而參數化條件的提取是基于對零件進行結構特征進行分析的結果。以VB為開發工具對CATIA進行參數化二次開發屬于進程外訪問的二次開發方式。進程外訪問指腳本運行不由CATIA來調用，CATIA作為一個對象連接與嵌入自動化服務器，外部程序通過COM接口來訪問CATIA內部的對象。在VB中引入CATIA類型庫文件是調用COM接口的基礎。類型庫頭文件是相應環境下語言格式文件，包含對象定義，全球唯一標識符，對象中所使用的結構、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用一個COM接口的具體實現所必需的代碼。為了在CATIA中實現新的功能模塊或對已有功能模塊的擴展，需要定制與待實現功能相符合的個性化界面。基于零件特征與參數化條件編寫實現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。在參數化設計的過程中，參數的獲取一般有兩個途徑，一是通過界面輸入；二是在數據庫中直接選擇。對于標準件庫的CAD模型程序的編寫，以高效為出發點一般選擇第二種方法。而數據庫的創建可使用VB提供的一種非常實用的數據庫設計工具，即可視化數據管理器。它具有數據庫的創建、查看、修改庫結構以及輸入記錄、查詢記錄等功能。當設計所需要的參數序列進入結構尺寸序列之中時，編譯器根據此參數序列調用CATIA的應用程序編程接口，通過結構操作代碼生成與輸入參數相對應得三維集合模型。CATIA參數化二次開發的基本流程如圖1所示。

2 機床夾具標準件庫的開發實例

基于上述方法，開發了一套機床夾具常用標準件庫程序。本程序的要實現的功能為：在進行夾具設計的過程中，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。避免了必須重復構造標準件的低效狀況，縮短了夾具設計的周期，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界面的設置。在窗體中添加TreeView樹狀控件，再結合Imagelist控件為程序設置目錄；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事件可實現對選中尺寸序列的調用；Data控件與MSFlexGrid數據網格控件結合用于訪問數據庫。

（3）編寫繪圖的操作代碼。對每一個標準件都使用一個Sub子程序來實現繪圖，可使程序結構清晰易讀，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 結束語

文章研究了基于參數化設計的CATIA二次開發技術，給出了二次開發的基本流程，以VB為開發工具，開發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，避免了在夾具設計階段對標準件的重復建模，從而提高整個設計階段的效率，為機械制造企業所迫切需求。

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