淺析CATIA文檔鏈接及EWIS模型并行設(shè)計(jì)的接口管理辦法

楊東升

0 前言

CATIA是EWIS三維設(shè)計(jì)的主流CAD軟件之一。為了盡可能地減少EWIS三維模型的設(shè)計(jì)周期，降低后期EWIS更改的工作量，通常會(huì)根據(jù)EWIS的產(chǎn)品功能、物理安裝位置及人力資源等情況將EWIS產(chǎn)品分解為相對(duì)獨(dú)立的各個(gè)設(shè)計(jì)模塊（區(qū)域），再將這些設(shè)計(jì)模塊（區(qū)域）分配給設(shè)計(jì)人員，由這些設(shè)計(jì)人員并行展開(kāi)工作。合理地運(yùn)用CATIA部件的鏈接關(guān)系，能夠優(yōu)化EWIS模型構(gòu)架及產(chǎn)品研發(fā)流程。

1 常見(jiàn)鏈接類型

在EWIS三維設(shè)計(jì)過(guò)程中，零件通常會(huì)建立如下幾種鏈接。

表1常見(jiàn)鏈接類型

1.1 實(shí)例（Instance）鏈接

一種體現(xiàn)零件上下級(jí)關(guān)系的鏈接，可以是組件與組件，也可以是組件與零件形成關(guān)系。鏈接存儲(chǔ)于上級(jí)Product內(nèi)，參見(jiàn)下圖。

圖1實(shí)例（Instance）鏈接

1.2 引用（Import）鏈接

當(dāng)“零件1”引用了“零件2”的幾何元素，會(huì)建立此鏈接并存儲(chǔ)于“零件1”中。

在EWIS三維設(shè)計(jì)中通常會(huì)先定義接插件的電氣點(diǎn)，然后利用卡箍等安裝件定義線束路徑。所以當(dāng)定義線束路徑時(shí)，“線束路徑”必然會(huì)引用外部零件參考，參見(jiàn)下圖。

圖2引用（Import）鏈接

1.2 上下文（Context）鏈接

當(dāng)“零件1”引用了“零件2”的幾何元素（引用鏈接Import被創(chuàng)建），“零件1”和“零件2”的共同上級(jí)裝配件會(huì)與“零件1”建立上下文鏈接，且該鏈接關(guān)系會(huì)存儲(chǔ)于“零件1”內(nèi)。如圖2所示，W001-2引用了K1-BK、K2-BK和KG1，它們的共同裝配件是“EWIS”，因此W001-2與EWIS形成上下文鏈接。

上下文鏈接還有兩個(gè)特性。其一，每個(gè)Part的上下文鏈接只能有一個(gè)。其二，當(dāng)零件與某裝配件創(chuàng)建上下文鏈接后，該零件只能與該裝配件下的其他零件建立引用（Import）鏈接，如下圖所示。W001-2已經(jīng)與“EWIS”建立了上下文鏈接，由于System-Part1不屬于“EWIS”故W001-2無(wú)法引用System-Part1的幾何元素。

圖3上下文（Context）鏈接

2 結(jié)構(gòu)樹(shù)圖標(biāo)與上下文鏈接的對(duì)應(yīng)關(guān)系

零件建立上下文關(guān)系后，結(jié)構(gòu)樹(shù)的圖標(biāo)上會(huì)有相應(yīng)變化，如下。

表2圖標(biāo)與鏈接對(duì)應(yīng)關(guān)系

下圖能夠反映出結(jié)構(gòu)樹(shù)圖標(biāo)、根節(jié)點(diǎn)裝配件以及上下文鏈接之間的關(guān)系。

如下圖所示K2（K1）和K2（K2）是同一參考不同實(shí)例的零件。K2（K1）引用了K2-BK（K1-BK）的幾何元素，會(huì)創(chuàng)建如下鏈接。

（1）引用鏈接

（2）上下文鏈接

（3）上下文鏈接（需關(guān)注）

圖4上下文鏈接是根節(jié)點(diǎn)裝配件

圖5上下文鏈接不是根節(jié)點(diǎn)裝配件

K2（K2）有上下文連接，但由于引用外部參考的是K2（K1），所以當(dāng)引用K2-BK（K1-BK）的幾何元素發(fā)生改變時(shí)，不確定K2（K2）能否通過(guò)鏈接作出合乎設(shè)計(jì)者預(yù)想的調(diào)整。需要關(guān)注該零件的更新?tīng)顟B(tài)。

圖6非直接關(guān)系的上下文鏈接

3 鏈接根節(jié)點(diǎn)選項(xiàng)

在CATIA設(shè)置中有一選項(xiàng)可以設(shè)定上下文鏈接，如下。設(shè)置路徑為“Tool＞option＞Part InfraStructure＞General”。

圖7 Use root context in assembly

當(dāng)勾選該選項(xiàng)之后，零件只能與根節(jié)點(diǎn)裝配件形成上下文鏈接。

4 E WIS模型并行設(shè)計(jì)的接口管理

將大型產(chǎn)品的EWIS設(shè)計(jì)包拆解后，由DMU②工程師在各自負(fù)責(zé)的模塊（區(qū)域）內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)各個(gè)設(shè)計(jì)模塊的位置特性劃分接口定義責(zé)任，初步定義EWIS通道方案，當(dāng)EWIS達(dá)到一定的設(shè)計(jì)成熟度后發(fā)布接口。為了團(tuán)隊(duì)能夠快速地協(xié)調(diào)辦公，通常應(yīng)設(shè)有專員對(duì)全機(jī)EWIS模型接口進(jìn)行管理維護(hù)。

圖8接口的發(fā)布與引用

圖9 EWIS模型架構(gòu)

圖8為設(shè)計(jì)模塊接口的發(fā)布與引用關(guān)系。其中“設(shè)計(jì)模塊1”和“設(shè)計(jì)模塊2”有接口定義責(zé)任，DMU工程師需將接口（點(diǎn)和基準(zhǔn)面）保存在“接口參考部件（Part）”中。然后再由設(shè)計(jì)模塊3的DMU工程師引用“接口參考部件（Part）”并將線束段對(duì)接。

將各設(shè)計(jì)模塊（區(qū)域）設(shè)置為上下文鏈接對(duì)象能夠保證各設(shè)計(jì)模塊有較高的獨(dú)立性。此做法不僅便于鏈接關(guān)系的管理，也能避免相鄰區(qū)域引用錯(cuò)誤的情況發(fā)生。因此若無(wú)特殊情況，不建議打開(kāi)鏈接根節(jié)點(diǎn)選項(xiàng)。

以圖9為例，某產(chǎn)品的EWIS被拆解為3個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)域，由甲、乙、丙分別負(fù)責(zé)。其中線束A橫跨設(shè)計(jì)區(qū)域1/2/3，三人同時(shí)開(kāi)展三維設(shè)計(jì)。當(dāng)3個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)域達(dá)到一定成熟度后，由甲和乙發(fā)布線束A的三維接口，由丙進(jìn)行引用并將線束A的3個(gè)線束段進(jìn)行對(duì)接。

5 結(jié)論

合理地利用CATIA鏈接可對(duì)EWIS的模型構(gòu)架進(jìn)一步優(yōu)化。針對(duì)EWIS三維模型設(shè)計(jì)，本文提出了一種三維建模流程及接口管理方式，能夠起到減少產(chǎn)品研發(fā)周期；降低EWIS模型更改工作量的積極作用

注釋：

①根節(jié)點(diǎn)裝配件：最上級(jí)裝配件.

②DMU：Digital Mock—Up數(shù)字樣機(jī).