商用车 DMU 工具研究与开发

商用车 DMU 工具研究与开发
杨洪云;万刚;陈琪;施正生
【摘要】This article introduces the process of designing and developing a DMU application software by studying the CATIA re-development function and utilizing the Visual Basic 6.0 programming tool to realize the automatically assembly method and kinematic analysis of variants of balanced shaft suspension so as to improve the designing efficiency, to shorten the product development cycle and to reduce the developing costs.%通过研究 CATIA 的二次开发功能，结合 Visual Basic 6.0开发工具，编写DMU 工具，并利用其实现对各种结构平衡悬架的自动化装配和运动分析，从而使设计效率和开发周期都大幅缩短，降低开发成本。

【期刊名称】《汽车实用技术》
【年(卷),期】2016(000)001
【总页数】4页(P79-82)
【关键词】二次开发;装配;CATIA;Visual Basic;Publication
【作者】杨洪云;万刚;陈琪;施正生
【作者单位】上汽依维柯红岩商用车有限公司技术中心，重庆 401122;上汽依维柯红岩商用车有限公司技术中心，重庆 401122;上汽依维柯红岩商用车有限公司技术中心，重庆 401122;上汽依维柯红岩商用车有限公司技术中心，重庆 401122【正文语种】中文
【中图分类】TG156
10.16638/ki.1671-7988.2016.01.028
CLC NO.:TG156 Document Code:A Article ID:1671-7988(2016)01-79-04
在当今汽车产品的设计开发中，有很多模块已逐渐地发展成为成熟的结构，如商用车领域的平衡悬架、乘用车领域的麦佛逊悬架等。

由于现今汽车产品配置的发展呈现出多样化的趋势，使得在产品的设计开发过程中，设计人员不可避免地需要做大量重复性的工作，例如对于同一种平衡悬架匹配不同类型的驱动桥时，就需要反复地对平衡悬架进行装配、运动分析和装车验证。

鉴于如今大部分汽车厂都采用CATIA软件作为主要的设计开发工具，因此，如何利用CATIA实现产品的智能化装配功能，成为解决这些问题的关键点。

CATIA的二次开发接口是一个COM服务器，利用VB中的对象作为客户端与CATIA进程进行进程间的通信，操作CATIA进程中的函数，访问其中的数据。

而VB提供的一组具有相关关系的对象形成一个抽象层，使得用户可以在不了解COM底层通信方法的情况下，方便地对CATIA进程进行操作。

CATIA.Application对象：该对象实例是系统中CATIA进程的代表，所有其他的对象都依赖于该对象的相关方法返回。

在CATIA进程已经启动的情况下，CATIA.Application对象的实例可以以“CATIA.Application”字符串调用全局工厂函数CetObject获得，可以将获得的对象付给一个变量Set CATIA= GetObject(“CATIA.Application”)。

当CATIA进程没有启动时，可以调用全局工厂函数CreateObject函数带“CATIA.Application”字符串获得，并把其赋给变量Set CATIA=CreateObject(“CATIA.Application”)。

最终，获得的CATIA.Application对象存在CATIA 变量中。

Document对象：Document类的对象代表进程中打开的CATIA文档，Document类是其他文档类的基类，从CATIA.Application对象的
ActiveDocument方法获得当前激活的文档，本次主要使用的到其子类ProductDocument 的对象，并将其赋值给一个变量以便以后使用。

Set product Document=CATIA.ActiveDocument。

后续的对象都要从该ProductDocument 对象中获取。

ActiveX Automation是一套微软标准，以前通常称为OLE Automation，该标准允许通过外显(exposed)的对象，由一个Windows应用程序控制另一个Windows应用程序。

Windows自身允许在同一时间内执行多个应用程序，ActiveX Automation则主要处理它们之间的通信问题，每一个应用程序都可以访问其他应用程序所暴露的信息。

ActiveX Automation所涉及的一个主要问题是两个应用程序之间的对话问题，但两个应用程序之间并不是一种对等的关系。

ActiveX Automation和每个部分所涉及到的两个应用程序所起的作用是不同的。

客户机是对话的发起端，而服务器则是对话的响应端，对客户机作出响应。

ActiveX Automation代码主要在客户机上运行，但其功能是在服务器实现的。

每个ActiveX Automation操作过程都分3步：当有一个应用程序耍进行ActiveX Automation操作时，该程序就以客户机模式进行对话呼叫，而另一个被它所访问的应用程序以服务器的模式响应。

对话开始后，客户机模式应用程序运行一些包括服务器命令的代码。

在使用时，则由客户机应用程序决定具体使用哪个命令。

于是ActiveX Automation的相应命令被传送到服务器模式应用程序，服务器模式应用程序按照客户机模式应用程序的要求完成特定的任务。

客户机模式应用程序可以继续发出其他的执行命令，直到整个任务完成为止。

CATIA支持ActiveX Automation标准，可完全实现ActiveX Automation自动化。

Visual Basic 6.0是Microsoft公司推出的面向对象的可视化编程工具。

VB具有
快速的程序开发环境，界面设计操作简单，代码编写量小，用户可以很方便地直接改动界面。

由于CATIA加人了ActiveX自动化服务功能，而VB又是最为常用的支持ActiveX技术的开发工_具，以它作为开发工具，可使 CATIA与其他Windows程序的数据共享变得非常容易。

4.1 引用CATIA库文件
在Visual Basic 6.0环境下对CATIA进行二次开发之前，需要引用CATIA的全部库文件（图1）。

4.2 发布参考元素
利用CATIA的Publication技术，将零件上需要创建约束的点、线、面参考元素进行发布，方便在创建装配约束时调用（图2）。

4.3 程序设计思路
首先需要检测CATIA对象是否存在，若不存在则需要创建CATIA对象，在获得CATIA对象后，再获取当前工作区的Product文档对象，定义零部件产品对象，对零部件产品对象实例化，再定义参考元素对象，对参考元素实例化，最后以Publication发布元素作为参考元素，利用库文件中的装配函数对参考元素创建相应的装配约束（图3）。

4.4 程序UI界面设计
利用Visual Basic 6.0编程工具编写用户UI界面，在程序界面上放置若干Textbox控件，用以接受用户的输入，这些输入信息包括：零部件在装配中的实例名称、发布元素的名称、悬架高度等。

在装配环境下的运动仿真中，还需要提供运动步数、单步延时的设置选项，以此实现运动仿真精确性和连续性的调节，并且在运动仿真的过程中，需要随时观察某一个状态的间隙、干涉情况，因此有必要增加程序的暂停和停止功能（图4）。

4.5 编写程序代码
4.5.1 获取CATIA对象
4.5.2 获取当前CATIA工作区的装配文档
4.5.3 定义零部件产品对象并对其实例化
4.5.5 对参考元素创建装配约束
4.5.6 释放对象，清理内存
程序运行结束后装配约束已自动创建好，更新约束后，所有零部件均会装配到正确位置上（图5）。

装配约束创建完成后，可以通过设定驱动命令名称、最小值、最大值、步数和单步延时来对产品进行运动仿真，比如设置驱动命令为驱动桥轴线到车架下平面的悬架高度值来模拟驱动桥的跳动过程，在此过程中，可以清晰的观察到桥上零部件、稳定杆的运动状态和轨迹，直观的进行仿真。

模拟车辆通过地面凸起物的跳动运动（图6）：
模拟车辆通过地面凸起物的对扭运动（图7）：
针对汽车设计开发过程中DMU的重复性工作，通过研究的CATIA二次开发功能
并结合Visual Basic 6.0开发工具，成功的开发出一款DMU自动化装配软件，实现了平衡悬架快速装配和运动仿真的目的，有效提高产品开发效率、降低开发成本。

【相关文献】
[1] 彭欢. 基于V5 Automation的CATIA二次开发技术研究[J]. 电子机械工程,2012,02:61-64.
[2] 李维学,王仲奇,康永刚,殷俊清. 基于CATIA V5二次开发的产品自动装配[J]. 机械制
造,2010,01:40-43.
[3] 陈振艺. 用VB对Catia软件进行简单的二次开发[J]. 轮胎工业, 2010,12:746-750.
[4] 赵礼东. 重型汽车多轴平衡悬架运动分析及仿真[D].武汉理工大学,2004.。