基于CATIA的三维标准件库的研究与实现
基于CATIA V5的三维标准件库的创建与使用
Ｃｔｏ 设 计参 数表 ａ ｌｇ ａ
以达 到 ３０ ０ ０多个 。这些 标准件 主要 集 中在螺栓 、 螺
引 言
在汽 车设计 过程 中 ，不仅 需要重 要总成 零部 件
母 、 钉 、 塞 、 钉 、 ／垫 圈 、 螺 螺 铆 挡 电缆 扎带 、 弹性 夹
箍、 软管接 头 、 快速 接头等 类别上 。Ｃ ＴＡ虽然有 自 ＡＩ 己的标 准件 库功 能 ， 其 格式 是 开发商 自己定 义 专 但 业格 式 ， 操作 繁琐 ， 新性 较 差 ， 准件 存 储 的数 据 更 标
为三种 方法 ：
ａ
Ｃ ＴＡＶ Ａ Ｉ ５具 有强 大 的知 识工 程 和参 数 化建 模 的功
能 ，并允许 用户 自由和开放式 地建立 和使用 自己建 立 的标准件 库 。 户可 以运用 Ｃ ＴＡ的知识 工程模 用 ＡＩ
）使用 Ｃ Ｔ Ａ软件 提供 的 Ｆ ｒ ｌ 功 能 、 ｅ ＡＩ ｏｍｕａ Ｄ—
准外形与尺寸， 费了大量的时间。Ｃ ＴＡｖ 具有强大的知识工程和参数化建模的功 耗 Ａ Ｉ ５
能， 本文 以螺栓 与 垫片为 实例 ， 介绍 了基 于 Ｃ Ｔ ＡＶ５的 三维标 准件 库 的创 建 与使 用方 Ａ Ｉ 法， 对汽 车产品 开发 具有 非常重要 的作 用和 意义。
关 键词 ：Ａ Ｉ 三维标 准件 库 Ｃ ＴＡ
标 准 件 的实 体建 模 ， 求 对这 些 实 体进 行 优 化 要
的参 数 化 设计 。 根据 实 体 的外 形 、 寸 （ 径 、长 尺 直 度 ）角 度 、 准 等来 选择 适 当 的参数 变 量 。按 上述 、 标 要 求 设 计 出 的实 体 ，才 能 适 用 于 每 组 不 同的 参 数 值 。实体 由关 键 字 描述 ， 关键 字包 括 描 述实 体 的 引
基于catia的三维标准件库开发与研究毕业设计说明书
毕业设计说明书基于catia的三维标准件库开发与研究摘要本文在比较分析CATIAV5的几种开发方法，结合国内外标准件库开发现状，建立基于CATIA的三维标准件库方法。
本文分析了标准件库任务及目标，构建运行于Windows和CAI，IA两个系统层面上，具有三个基本功能模块的系统框架。
本文根据国家标准分类，设计对标准件的分类选择界面，利用ADO数据库编程将标准件数据读入程序显示在分类选择界面的数据表格中，经过参数检查后传递给CAA自动建模器。
本文采用Access数据库，降低了标准件库数据的冗余度，提高了数据的可操作性。
通过对内部结构及运行机制的分析，根据标准件对象的本身特性分类，实现包含螺栓和螺柱、键、销类，二十一个小类的标准件自动建模功能，并完成了标准渐开线圆柱齿轮的参数化建模功能。
在CATIA V5下建立三维标准件库，分二个阶段进行，一是标准件参数化建模，二是利用 CATALOG进行标准件库的集成。
具体使用了CATIA的F（X）、Formula、Design Table和Catalog 等功能。
关键词：Catia,标准件库,自动建模ABSTRACT：Based on the comparative analysis of several development method, CATIA V5 standard part library at home and abroad, based on the development status of 3d CATIA standard part library method. In this paper a standard part library construction, tasks and goals in Windows and CAI, IA two system level, with three basic function modules of the system framework.According to the national standards of fasteners, design of the interface, using ADO choice classification standard database programming will be displayed in the classification of data read program choices, the data interface through parameter table to check automatic modeling CAA. Based on the Access database, reduces the standard library data redundancy, improve the operability of the data.Through the internal structure and operation mechanism analysis, according to the standard of the object itself characteristic classification, contains the bolts and luozhu, key, pin, 21 small class standard automatic modeling functions, and completed the standard involute gear of parameterized modeling functions.Established in CATIA V5 3d standard part library, two phases, one is the standard of parameterized modeling, 2 it is to use standard part library CATALOG for the integration. The specific use of CATIA F (X), the Table is too, and Catalog etc. FunctionKey words：Catia,,standard catalog, automatic modeling目录摘要 (2)一、绪论 (5)1、catia的地位及其发展简史 (5)2、国内、外标准件库开发的现状 (7)3、设计的目的、内容与要求 (8)二、总体方案的设计 (9)三、标准件参数化建模 (10)四、标准件库的集成 (14)五、标准件库的使用 (15)1、打开标准件库的方法 (15)2、规格的查询 (19)3、出错与处理的方法 (22)4、注意事项 (23)五、致谢 (24)六、参考文献 (26)一、绪论1、catia地位及其发展简史(1) catia的定义CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。
基于CATIAV5的3D国标库构建方法与实践
基于CATIAV5的3D国标库构建方法与实践
刘广武;陶永兰;刘笑羽
【期刊名称】《机械工程师》
【年(卷),期】2009(000)012
【摘要】论述了基于CATIAV5的三维国家标准零件库的构建方法.在运用CATIAV5知识工程顾问模块进行标准零件模板的参数化建模,Excel数据库调用,及库目录编辑器管理数据的集成开发3D国家标准零件库过程中,创立了端到端的插件式开发框架模式,阐明了标准化的并行二次开发流程,高效地建立了符合国家标准的、可与CATIAV5无缝集成的大容量30标准件库.
【总页数】4页(P93-96)
【作者】刘广武;陶永兰;刘笑羽
【作者单位】吉林大学,机械科学与工程学院,长春,130025;吉林大学,机械科学与工程学院,长春,130025;吉林大学,机械科学与工程学院,长春,130025
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.72
【相关文献】
1.CATIAV5结构设计库的构建与使用 [J], 董廷;于敬平;李明涛
2.基于CATIAV5的汽车三维标准件库的建立 [J], 王翔
3.基于CATIAv5与3DVIACOMPOSER模拟运动仿真的技术比较 [J], 唐澈;
4.基于MicroStation平台构建国标元器件参数化模型库 [J], 管华明
5.基于CATIAV5某新型火箭炮组件库的建立 [J], 付向峰
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基于CATIA V5的三维标准件库的创建与使用
基于CATIA V5的三维标准件库的创建与使用1. 前言近年来，随着企业的快速发展，在机械设计、工程制造等领域，对三维标准件的需求不断增加，以节省产品设计过程中的时间和成本。
因此，建立一套完整的三维标准件库已成为当前各行各业亟需解决的问题。
CATIA V5作为一款流行的三维CAD软件，具有强大的绘制和建模功能，因此，基于CATIA V5建立三维标准件库成为很多企业的选择。
本文主要介绍了如何使用CATIA V5建立三维标准件库的方法和步骤，包括工程设计标准件选择、标准件三维建模和标准件库管理等内容。
2. 工程设计标准件选择在进行标准件建模之前，首先需要确定需要建立的标准件种类和类型。
在工程设计中，标准件主要包括螺栓、螺母、垫圈、轴承等一些常用的零部件。
因此，确定需要建立的标准件种类有助于在建模过程中提高效率和准确性。
3. 标准件三维建模建立三维标准件库的关键是如何高效且准确地进行三维建模。
在建模前，首先需要确定标准件的结构、尺寸和材质等基本参数，这些参数对于标准件的性能和应用极其重要。
在建模过程中，应首先绘制标准件的主体轮廓，然后根据设计要求添加细节和特殊结构。
在建模过程中，应根据实际情况进行调整和修改，以确保建模效果准确并符合设计要求。
4. 标准件库管理在标准件建模完成后，需要将建立好的标准件添加到标准件库中，以便于其他工程师在设计过程中调用。
标准件库的管理主要包括标准件的分类、存储和使用等方面。
在分类上，应根据标准件的种类、材质和尺寸等因素进行分类；在存储上，应考虑文件的大小和存储位置等因素，以便于管理和维护；在使用上，应提供标准件查询和选择、导入和修改等方便的功能。
5. 结论本文对基于CATIA V5的三维标准件库的创建与使用进行了详细的介绍和分析，包括工程设计标准件选择、标准件三维建模和标准件库管理等方面。
对于那些需要建立高效、准确和实用的三维标准件库的企业和工程师们，本文提供了一些有益的建议和经验，可以提高工作效率和准确性，促进工程设计的发展和创新。
基于CATIA的专用夹具标准件库的研究和实现
!"# $#%#&’(" &)* +,-.#,#)/ 01 2/&)*&’*3-&’/ 456’&’7 01 2-#(5&. 859/:’# 5) ;<!+< =5 >9 6.4?@A/*?@% ，BC 6*+A*?! （ D-.44, 4E FG-.*?+-*, (?@+?GGH+?@，D4IJ.GH? K*?@JLG C?+MGHN+J/，OIP+ !%#%!! ， 6.+?*）
应用模型并结 合 !"#$%&"’’ 的 ()* 对象模型然后提交这个 +,-. 模型给 !"#$%&"’’ 系统生成器而产生应用扩展， 其过程如图 / 所 示， 这种开发方式适应于深层次的系统集成和开发。 效率。!"#$%&"’’ 产品管理系统上构建产品配置管理，我们可以 在原有设计制造数据库的基础上构建和重用以网络为中心的新 的和已存在的产品配置和信息。通过结构树， 模型定义和零件类 属性扩展等技术的应用， 零件和产品的配置将变得更加有效和用 户化。在 !.= 环境中的产品结构配置为管理制造事务提供了更 大的柔性。模型库和树结构库的相结合为快速构建产品结构提 供了桥梁。进一步的研究工作将主要集中在产品信息码的完善 图/ 使用 !"#$%&"’’ 系统生成器开发 和 !"#$%&"’’ 的高度集成性上。该 ?E) 系统将更加紧密地围绕在 !"#$%&"’’ 上开发。模型类型的定义和模型库单元的构建将转变 为 !"#$%&"’’ 上紧密相关的一个单元。智能知识管理模块将设计 为一个 D8: 并与 !"#$%&"’’ 无缝连接。 ［参考文献］ ［G］!"#$%&"’’ >HH’"%34",# E.9.’,H.@’ - ;I"$.J !"#$%&"’’ +.’.3-. K J L， E.%.2=.@ LMMG，NNNJ H4%J %,2J ［L］83%O E3’.1，P@.$ 8J :3&@- )"O. ;.3@&3@4J !&34 "- %,#6"QI@34",# )3#3Q.2.#4J 5)3434 5,@H,@34",#， &44H R R NNNJ H$2"%J %,2， GSSS J K J ［T］!"#$%&"’’ 5I-4,2"U.@’ - ;I"$.J !"#$%&"’’ +.’.3-. K J L， E.%.2=.@ LMMG，NNNJ H4%J %,2J ［/ ］ :3=3%O V3U$3#"，E.21-4"6"%34",# ,6 %,#%I@@.#4 .#Q"#..@"#QJ ?@,A %..$"#Q- ,6 BN.’64& <#4.@#34",#3’ 5,#6.@.#%. ,# 5>E R 5>) +,=,4"%（W） ： 3#$ 63%4,@".- ,6 4&. 6I4I@.J GSSK SWG X SWY J （编辑 （上接第 GML 页） 编出图文并茂的人机交互界面， 操 作方便快捷。 （L） 专用夹具标准件库作为专 用夹具设计必不可少的组成部分， 直接影响到后序的设计与装配， 为 设计与制造的自动化创造条件。 （T） 将数据和信息集中存放于 数据库中， 便于维护和管理。同时 无纸化设计提供了技术基础。 （/） 标准件库的构建为企业快速建立部件库和实现专用夹具 的快速设计及制造提供了途径。 （Z） 由于该系统是为了提高专用夹具的设计及制造效率的， 难免有不足之处， 需要在实践和应用中不断的提高和完善。 ［参考文献］ ［G］苏铁明， 王亮申， 杨鑫华， 等， 网络环境下三维参数化冲裁模 标准件图形库 ［ 8］ （G） ： [ 机械科学与技术， LMML， LG G/Y X G/S J ［L］ 顾晓华， 仲梁维 J 基于知识工程的参数化设计 ［ 8］ [ 机械设计及 制造工程， （/） ： LMMG， TM GY X GS J ［T］ （美） 雷塞门 （+.-.’23#， 著， 何健辉， 等译 J 实用 \"-I3’ :3-"% K :） 教程 ［)］ 清华大学出版社， [ 北京： LMMG （编辑 赵蓉） 图Z 系统使用流程图 借助于这些数据和信息来完成设计， 摆脱了手册和图纸， 为实现 赵蓉） 另一种的 !"#$%&"’’ 应用开发途径是 用 户 化 !"#$%&"’’ 和 用 接口、 方法和样板来满足功能需 0123#4.%5367 扩展相应的对象、 要。在 0123#4.%5367 集成开发环境， 通 过 8393 语 言 环 境 和 商 业 方法类和 ;(< 构件 ， 它将产生 8393 :.3#- 、 !"#$%&"’’ 基本对象库、 动态的 !.= 页 ， 同时它扩展 8393 服务对象模型和方法库。这种 方法适应柔性添加功能的集成。产品知识智能管理、 产品配置规 则定 义 和 实 施 可 以 被 定 义 为 相 应 的 8393 :.3#-。这 样 的 8393 针对特殊功能的 :.3#- 能够被新版本的 !"#$%&"’’ 相集成。同时， 8393 :.3#- 可以被购买和自行开发。 !"! #$%&’( 类扩展定义 这样即可继承它 !"#$%&"’’ 允许使用它的 8393 类进行用户化，
在CATIA-V5R6下建立三维标准件库
在CATIA V5R6下建立三维标准件库IBM 公司发行的由法国Dassault System 公司开发的CA TIA V5R6微机版本具有界面友好、功能强大、易于操作的特点。
在CATIA V5R6下建立三维标准件库，可以有两种方法：● 利用CATIA 的Formula 功能、Design Table 功能和Catalog 功能，用户可以很容易地建立自己的三维标准件库。
● 利用CATIA 提供的二次开发接口，使用VB 开发环境来创建标准件库应用程序。
下面我们以GB5780-86六角头螺栓为例，来看一下如何使用第一种方法快速建立标准件库。
首先，我们需要建立一个六角头螺栓的零件，它将作为我们标准件库的母版，其他的同类零件（此处的同类指结构相同、参数不同）只是改变母版零件的相应参数而已。
1） 启动CATIA V5R6，创建一个新的Part 。
2） 选取YZ 平面，绘制如图1的草图，并标注四个尺寸，这些尺寸是螺栓六角头的关键尺寸，将来我们就是通过赋予对应这些尺寸的内置变量不同的数值而得到不同的零件。
图1 六角头的初始草图3） 利用刚建立的草图建立一个旋转体。
4） 拾取旋转体的顶部作为草图平面，拾取旋转体直径较大的边作为参考几何（先选中Project 3D Elements ，然后选中Construction/Standard Element ，再选择几何元素，如图2），选中Geometrical Constraints （如图3），绘制正六边形，正六边形的六个顶点在参考圆上，然后再绘制一个直径较大的圆，结果如图4所示。
旋转轴选中此两项图3 选中使用几何约束图4 最终草图5）用刚创建的草图对原实体作切槽操作，类型为Up to last。
即得到六角头的螺栓头。
图5 设定切槽参数图6 六角头的螺栓头6）螺杆部分，采用拉伸两个圆柱来得到光杆和螺纹部分。
两个草图圆均需要标注圆的直径以便以后用尺寸来驱动。
7）螺栓头部和螺杆连接处倒圆角，零件创建完毕。
基于CATIA的标准件库的设计及应用
有超 强的 ３ Ｄ产 品设 计 及仿 真 、最佳 化 的管理 等功能 ， 且界 面友好 、操作 方便 ，因此被 广泛 应用 于飞 机 、汽 车 、船 舶和 电子设 备等 的设 计 中 。为更 好地 满足 产品 设 计过程 的需 要 ，本文 以 Ｃ ＡＴＩ 软 件为平 台 ， Ａ Ｖ５ 进 行三维标 准 件库 的开发 。 １ 三维 标准 件库 开发 的基本 思路 及关 键技 术
件 的数 据 库 存 储 模 式设 计 等 关 键 技 术 进 行 描 述 ，开 发 了标 准 件 库 系零 件 库
中图 分 类 号 ：ＴＰ３ １ ７ ９ ． 文 献 标 识 码 ：Ｂ
Ｏ 引 言
法 国 Ｄａｓｕｔ ｙ ｔｍ 公 司 开 发 的 Ｃ ｓａ ｌ Ｓ ｓｅ ＡＴＩ 具 Ａ Ｖ５
Ｅ ｖｒ ｎ ｎ ） ｎ ｉ ｍｅ ｔ 以及 库 函数 Ｃ Ｉ 在 Ｖ ｏ ＡＡ ＡＰ ， Ｃ开 发 的环
境 中创建 标准件 库应 用程 序 。 （ ）用 ＶＢ提供 的 引用 对 象库 将 Ｃ Ｉ 的库文 ２ ＡＴ Ａ 件 加入程 序框 架 ，引用 Ｃ ＡＴＩ 的类对 象 和 函数 等进 Ａ
１ １ 基 本 思路 ．
典 型 结构 件 库 的开 发 包括 典 型结 构 件 知识 构 建 、 规 则 实现及 结构 件库存 储模 式设 计 ３个关键 技术 。 １ ２ １ 结 构件 知识构 建 ．． 典 型结 构件对 象不 仅包 括文 本信息 ，还 包括 附着 于 三维 实体 的尺 寸信息 。建立 典 型结构 件库 的 目的不 仅是 为 了方便 浏览 与查 询 ，更 重要 的是 在设计 过程 中 能 生成 三维 实体 ，随用 随调 。 利用 Ｃ Ｉ ＡＴ Ａ Ｖ５软件 的各 个 功 能模 块 将 标 准 件 设 计 成 三 维 实体 模 型 。在 Ｃ ＡＴＩ Ａ Ｖ５三维 标 准 件 库 中，数据 模型 是 以子 图 （ｅａ ） 式存 在 的实体 零件 。 ｄ ｔｉ 形 ｌ 每一 种标 准件 的所有 规 格都需 要事 先在子 图 中生成 相 应 的实体模 型 ，然后 把 它们存 放在 指定 的库 中。这对 于规 格数 量少 的标准 件是 可行 的 ，而对 于规格数 量多 的标准 件来 说 ，工作 量和 出错 率就增 大 了 。因此 必须 采 用 参数 化技 术 ， 使得建 库 方便 、 确 。 Ｃ Ｉ 准 在 ＡＴ Ａ Ｖ５ 上 进行 参数 化造 型 的步骤 如下 ：①建 立一个 基本 的三 维 标准 件数 模 ；②对 三维标 准件 数模 的尺 寸进行 参数 化 ； 建 立相应 的参 数表 ； 设计 一个对 应 的子程 序 ， ③ ④ 这 个子程 序 接收 由用户 界面输 入 的参数值 ，然 后利 用 基 本三维 标 准件数 模生 成相应 尺寸 规格 的三维 标准 件 数模。 １ ２ ２ 规则 实现 ．． 结构 件知 识构建 完毕 后 ，在 随后 弹 出的对 话框 中 单 击 编 辑 表 按 钮 ，显 示 设 计 表 ， 在 表 里 插 入 Ｐ ｒ ｍｂ ｒ ａｔ Ｎｕ ｅ 字段 ， 根据 机械设 计手 册添 加记 录 ， 并 最
基于CATIA的模具标准件数据库的开发
摘 要 ： 为了提高模具标准件的设计效率， 以CATIA V5软件为二次开发平 台 ， 利 用VB开 发 语 言 ， 采 用 数 据
库管理参数化数据和模型图， 开发了模具参数化标准件数据库， 实现了三维标准件的自动生成。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关 键 词 ： 数据库； 标准件； CATIA； 模具
中 图 分 类 号 ： TP311.52
Window对象用于与窗口系统连结、 显示Document在可视的窗体上。 可以通过编程获取活动窗口 并修改其属性， Window聚合Viewers对 象 ， 通 过 设 置Viewer对象的视点位置在Window中显示数据。
Document对象是被操作系统作为一个整体处理 的， 存储数据到文件或数据库。 根据其包含的数据 内容不同而赋予不同的名称， CATIA中共有PartD-
收稿日期 ： 2008-05-10 作 者 简 介 ： 时立民 （1978-）， 男， 甘肃清水人， 天水师范学院工学院讲师， 硕士。 基金项目： 甘肃省教育厅项目 “模具数据库的建立以及冲压模动态模拟防真的研究” （047-08） 阶段性成果
80
ocument、 ProductDocument、 DrawingDocument 三 种 类型的文档对应于三种对象， 可通过编程增加、 关 闭、 打开、 保存一个文档。 [1]
图1 CATIA Automation描述
CATIA可 与 外 部 应 用 程 序 共 享 对 象 ， 向 VB、
VC等开发工具和VB脚本、 Java脚本语言以及HTML 等语言提供编程接口， 同时也可访问外部应用程序 对象。
1.2.2 CATIA二次开发接口。 CATIA Automation 提供了约360个接口对象， 107个枚举数据类型， 枚 举数据类型包含CATIA定义的专用数据常量。 由于 使用了自动化技术， CATIA与应用程序之间传递消 息的数据结构对应用程序来说是不可见的， 用接口 对象来与外部进程进行通信， 接口对象就是二次开 发API.
基于catia知识工程创建汽车零部件三维模型数据库
零件哪些参数需要提取出来作为参数化
Engineering) 的 相 关 知 识 ，快速的批
(
„
)
建 模 的 参 数 ，哪 些 参 数 可 以 与 这 些 参 数
量 创 建 该 类 零 件 的 三 维 模 型 ，大大的提
图 1 汽车三维模型数据库创建流程
通 过 公 式 或 规 则 进 行 关 联 ，分析完成以
' ■ ' * ! « « 三編*« * 舞 靡 j
改和批量设计模型。 利 用 CATIA知识工程创建参数化
系 列 化 零 件 。在 日 常 设 计 工 作 中 ，可
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镯用辈舞摩的♦ 的*薅I
的 三 维 模 型 的 之 前 ，需 要 仔 细 分 析 某 个
以 利 用 C A T IA 知 识 工 程 （ Knowledge
用库中的零件，以减少工程师的工作量， 过程中是各自独立的，相互之间并不存 分 析 ，异形油箱不具备参数化建模的条
提 高 设 计 效 率 ，缩 短 车 辆 开 发 周 期 。
在关联，在修改或者新设计类似零件的 件 ，经过筛选可以用于参数化建模的油
2 三维模型数据库的创建流程 时 候 ，需要耗费大量的精力和时间，设 箱 参 数 见 表 （此处的参数经过处理，只
-
500
-
-
3
(Catalog) 创 建 三 维 模 型 数 据 库 ；三
FueLTank006 方形油箱 1300
800
-
850
120
2
23
H EAVY TRUCK
作演示，不代表零件的真实数据，下 同 ）。 库 中 ； 以 相 同 的 方 法 ，将其
■ Specific he#l c*p«ity « t B«tricjlconductM ty
CATIA-V5-三维标准件库的建立
4 系统的使用
在 CATIA V5R8 的Assembly design 界面下，点击catalog 快捷按钮，选择库文件***.catalog，能列出三维标准件库的一级目录，点击一级目录打开下一级目录，其目录的结构层次如图2。最下一级目录下面直接挂三维标准件模型，模型以各个规格标准件的标记示例列出，并以各个规格标准件的标记示例为文件名保存在规定的路径下。
1 前言
目前，航空产品设计正由 2D 辅助设计逐步走向3D 主流设计的数字化时代，各种专业化的3D 设计软件越来越成熟和多样化，遗憾的是所有专业软件公司均不能提供直接满足设计使用的标准件三维图形库。据不完全统计，我们已列入型号标准件选用范围的国家标准、航空标准、国家军用标准、企业标准约有500 多个品种，常用的达400 多种。为满足型号研制的需要，提高CAD 的技术水平，利用现有的技术资源，创建满足设计使用的CATIA 三维标准件数据库，并开发相应的软件系统是十分必要的。通过建立其数字化设计体系可以实现统一建模、按需调用，为加速产品设计提供实用有效的工具，能够进一步促进数字化设计工作的有序开展。
3.2 标准件库的主要功能与特点
3.2.1 标准件库的使用主要用于飞机设计过程中，所以它必须具备以下的功能:
a) 在 CATIA V5R8 装配设计环境中实现对于特定类别与规格的标准件的调用；
b) 在调用窗口中实现对于不同规格零件的查询和预览。
3.2.2 三维标准件库与 CATIA V5 直接集成，根据（国家标准、国家军用标准、行业
2 建立CATIA V5 三维标准件库的基本思路
2.1 实体建模
利用 CATIA V5 软件的各个功能模块将标准件设计成三维实体模型。
2.2 参数化模型
基于CATIA的三维参数化建模方法及其应用
基于CATIA的三维参数化建模方法及其应用王晓友【摘要】参数化设计是现代CAD软件的核心技术.利用参数化设计手段可使设计人员从大量繁琐的设计、计算、绘图工作中解脱出来,提高了设计效率,可以在实际制造物理样机之前通过虚拟来方便地修改设计,缩短产品开发周期,降低成本,增强市场竞争力.对基于CATIA的三维参数化建模方法及其技术进行了研究,详细地阐述了三维参数化建模的基本方法和一般步骤.并介绍了在CATIA V5中进行铰链四秆机构参数化、可视化和虚拟装配设计的方法,并对该四杆机构进行了干涉分析和运动仿真分析.详细介绍了针对设计要求通过实时修改构件参数实现铰链四杆机构“一模多型”的虚拟装配设计方法.以可视化的形式实现设计意图,提高了设计速度和质量.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】4页(P55-58)【关键词】三维参数化建模;铰链四杆机构;虚拟装配;运动仿真;CATIA V5【作者】王晓友【作者单位】武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070【正文语种】中文0 引言CATIA 系统是法国达索(Dassault)飞机公司Dassault Systems 工程部开发的产品［1］。
该系统是在CADAM 系统(原由美国洛克希德公司开发，后并入美国IBM 公司)基础上扩充的，经过几年努力，形成了商品化的系统，是一个高档CAD/CAM/CAE 系统，广泛用于航空、汽车等领域。
CATIA 具有统一的用户界面、数据管理以及兼容的数据库和应用程序接口。
采用特征造型和参数化造型技术，允许自动指定或由用户指定参数化设计、几何或功能化约束的变量化设计。
它具有卓越的知识智能、机械产品设计、有限元分析、NC 编程、数字化虚拟样机等强大的功能模块，为许多用户所青睐。
CATIA V5 的知识智能模块较好地解决了长期困扰各行业的知识重用和保留的重要问题。
它通过可视化的特征树及各种可视工具，使得三维参数化建模更加简单易学。
基于CATIA二次开发的标准件库的开发技术研究
参 考 文献
［ １ １ 胡挺， 吴立军． Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ ￣ －次开发技术基 础 电子工业 出
版社， ２ ０ ０ ６ ．
【 ２ 】 单岩， 谢 龙汉． Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ Ｖ５ 机械设计 实例． 清华大学 出版
图１零件实体的编辑结构图 社， ２ ０ ０ ４ ．
按 照Ｃ Ａ Ｔ Ｉ Ａ 文档的操 作方 法和顺序 ，编辑 修改所录 制的螺 栓生 成脚本 ，并对其进行简单 的参数化 ，得到 如下脚 本程序 ： （ １ ） 创 建宏脚 本文件 ，并 加入宏脚 本 的入 口点 “ Ｃ Ａ Ｔ Ｍ ａ ｉ ｎ ”，定义螺 栓参数 化ｈ ｌ（ 螺帽 的厚度 ）、ｈ （ 螺栓长 度 ）、ｒ （ 螺帽 六角外 圆半径 ）、ｒ ，（ 螺栓 公称 半径 ）、Ｐ （ 螺 纹螺
２ ０ １ ３ ． 而这 些模 型的训练样本 不足 以使模 型得 到足够 令避免 了逐 步操作 的复杂度 ，有效地 减少 了操 社 ， 【 ４ １ 赵力 语 音信 号处理 ［ Ｍ】 ． 北京： 机械工业 出版社， ２ ０ １ ０ ． 的 训练 ，这 时 并不 能优 化模 型的 参数 ： 当闽 作步骤，降低 了工作的冗余度 。 【 ５ １ Ｌ ． Ｒ ． Ｒａ ｂ ｉ ｎ ｅ ｒ ． Ａ Ｔ ｕ ｔ ｏ ｒ ｉ ａ ｌ ｏ ｎ Ｈｉ ｄ ｄ ｅ ｎ Ｍａ ｒ ｋ ｏ ｖ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ 值为 ３ ０ ０ 时 ，识别 率最 高： 当闽值继 续增 加 ， Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ Ｓ ｐ ｅ ｅ ｃ ｈ Ｒ ｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｉ ｕ ｏ ｎ ０ ］ ． Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ ｓ 部分模 型的训练 样本可 以使 模型得到充 分的训 ｏ ｆ Ｉ ＥＥＥ ， １ ９ ８ ９ ， ７ ７ （ ２ ］ ： ２ ５ ７ — ２ ８ ６ ． 参考文献 练 ，但 是因为样 本数低于 设定阈值而不 能使模 ６ ６张戈， 】 严 欢． 基 于ＨＴ Ｋ 调用Ｍａ ｔ Ｌ ａ ｂ 语 音识别的研 究 ｌ ｌ Ｓ ｔ ｅ ｖ ｅ ｎ ． Ｙ ｏ ｕ ｎ ｇ ， Ｇ． Ｅｖ ｅ ｒ ｍａ ｎ ｎ ， Ｍ Ｇａ ｌ ｅ ｓ Ｔ ｈ ｅ ＨＴＫ Ｂ ｏ ｏ ｋ （ ｆ ｏ ｒ ｒ 型得 到 优化 ，因 此此 时 识别 率 反而 会有 所 下 【
CATIA环境下建标准件库讲解及操作实例
CATIA环境下建标准件库讲解及操作实例CATIA环境下建标准件库操作说明伴随着产品研发体系的不断完善，知识的延续与再利用作为一种全新的设计理念应运而生。
特别是在市场经济大潮的影响下，企业人才的流动较为频繁。
如何保证在关键位置的人才流动后不至于给企业带来巨大的损失，同时制造业经验如何快速传授给新的工程师，从而加速设计开发的流程，CAD/CAM是技术创新的关键。
CA TIA V5的知识工程模块较好地解决了困扰制造业及其他消费品行业的知识重用和保留的重要问题。
它利用独一无二的先进软件架构——CATIA V5知识工程及专家系统（Knowledge Ware），可以将用户成熟的经验做成模板，使得相似的设计可重复使用；还可以通过运用CATIA的知识工程顾问模块，以产品知识为基础，参数化地建立零组件模型，再把零部件模型导入Catalog中实现各种标准件及典型零组件库的建立，用以指导产品的设计和加工。
随着CATIA V5在国内企业的大量使用，关于建立符合国标、航标、企标等的三维标准件库的要求也越来越紧迫。
通过使用标准件库以其达到减少重复劳动、提高设计效率的目的。
我们可以利用CATIA 的Formula、Design Table和Catalog功能，在CATIA环境下构造零件的基本特征，通过参数化设计方法，数值驱动生成标准件库。
下面以HB1－101－1983六角头螺栓为例，采用CAT1A V5R17快速建立标准件库。
图1为零件的二维图形，表1给出了有关控制参数。
表1 HB1-101-1983六角头螺栓规范尺寸从表1中可以看出独立参数有d、H、S、r、l0、d2、C和L八个尺寸．用这些尺寸来驱动生成螺栓的库文件。
首先，需要建立一个六角头螺栓的零件，它将作为标准件库的母版，其他的同类零件(此处的同类指结构相同、参数不同，例如HB1－102－1983等)只需改变母版零件的相应参数即可。
其步骤为：(1)启动CATIA V5R17，创建一个新的Part，改Part1为HB1-101。
基于CATIA的标准件库设计与实现
第17卷第8期2005年8月计算机辅助设计与图形学学报JO U RNAL OF COM PU T ER -AI DED DESIGN &COM PU T ER GRA PHI CS V ol 117,No 18Aug 1,2005收稿日期:2004-11-19;修回日期:2005-01-11基金项目:国家/八六三0高技术研究发展计划P CIM S 主题基金(2003AA411350)应用荟萃基于CATIA 的标准件库设计与实现李 原1) 彭培林1) 邵 毅1) 刘俊堂2)1)(西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室 西安 710072)2)(中国航空工业第一集团公司第一飞机设计研究院 西安 710089)(l -i yuan@vip 1sina 1com)摘要 对基于CAT IA 软件的航空产品标准件库的关键技术和实现方案进行研究,提出一种基于CA T IA 的标准件库实现方法1对基于CAA AP I 的标准件实体建模、零件参数表设计、基于Catalog 的标准件层次结构设计及标准件的数据库存储模式设计等创建标准件库的关键技术进行描述,开发了标准件库系统1标准件库覆盖国标、航标、企标、军标的紧固件、机体构件、系统构件、管路系统构件、电气操纵构件等零件类型1关键词 CAT IA;标准件库;CAA RADE;OpenBASE;参数化造型中图法分类号 T P39117CATIA -Based Design and Implementation of Standard Parts LibraryLi Yuan 1) Peng Peilin 1) Shao Yi 1) Liu Juntang 2)1)(The K e y L aboratory o f Contempor ary Desig n and I ntegrated M an uf actu ring Technology,M inistry of Ed ucation ,Northwester n Polytec h nical U -niv ersity ,Xi .an 710072)2)(T he First Aircraf t I nstitute,China Av iation I ndustry Corporation I ,X i .an 710089)Abstract Desig n and implem entation of a standard part library for aircraft product are studied in the pa -per 1Key techniques such as geometric modeling of standard part,design of the part .s design table,catalog -based standard part hierarchy,and database storage scheme are discussed in detail 1In order to integrate with CATIA,CAA API for CATIA V5is used 1The standard part library developed covers common parts in the national standard,the aeronautic standard,the enterprise standard and the army standard 1Detailed groups in the library include fastener,airframe components,system components,routing and electrical com -ponents,etc 1Key words CATIA;standard parts library;CAA RADE;OpenBASE;parametric modeling1 前 言在航空产品设计过程中,需要大量使用标准件1据统计,我国航空工业列入规范的航空标准件大约有3000多种,常用的也达到1000种以上[1]1而在航空产品中,标准件的使用数量占全机零件数量的很大比重1目前,在航空工业主机厂、所,CATIA V5系统以其支持多平台、可扩展性、具有知识的捕捉和重用等特性,已成为航空行业的主流CAD 平台[2],其标准件库的开发已成为数字化产品定义和飞机快速设计的关键1CATIA V5系统提供标准件应用功能)))库浏览器(CatalogBrowser),该功能可以建立树型标准件分类,并可进行分类查询1但是库浏览器的格式是开发商自己定义的专业格式,不能有效地与我国的国家标准、航空行业标准和航空企业标准结合起来,按照用户需求进行标准件分类、添加、删除、修改,标准件库可更新性较差,存储的数据冗余,操作烦琐;而且在进行多机协同设计工作时,Catalog分布在每个设计人员的工作站中,无法进行统一管理、更新、维护1因此,需要开发符合航空企业实际情况的三维标准件库系统1目前,在CATIA V5下建立三维标准件库有以下两种方法[3]:(1)通过应用CATIA提供的二次开发工具组件应用架构C AA(Component Application Architecture, C AA)快速应用研发环境(Rapid Application Development Environment,RADE)和库函数CAA API,在VC开发环境中创建标准件库应用程序1一是使用CATIA 软件提供的Desig n Table功能和Catalog功能建立和使用三维标准件库;二是通过构造特征参数库,使用CAA API进行参数化造型1(2)用VB提供的引用对象库将CATIA的库文件加入程序框架,引用CATIA的类对象和函数等进行二次开发1目前,国内基本上都使用VB开发基于CATIA 的标准件库系统,然而所开发的标准件库系统使用灵活性较差,不能满足飞机设计中频繁交互的要求,而且使用VB开发的标准件库系统只能在CATIA 的特定模块下使用1本文将CAA与CAT IA的De-sign Table和Catalog功能结合起来开发标准件库系统,实现了与CATIA V5版本的无缝连接,直接集成到CATIA V5上,系统具有开放性的接口,易扩展12基于C AA的C ATIA二次开发CAA是Dassault Systemes产品扩展和客户进行CAT IA二次开发的强有力的工具,可开发运行于Window s系统和UNIX系统之上1CAA在面向对象程序设计基础上,使用了组件对象模型(COM)、对象的连接和嵌入(OLE)技术,使CATIA 的二次开发更加容易且趋于标准化,使程序的使用更加简洁明了1CAA可扩展的模块化开发架构,使得全球诸多开发商可以参与Dassault Systemes的研发1对客户而言,CAA可以进行从创建菜单、图标到设计对话框,调用库浏览器等二次开发工作,而且用户开发的功能和原系统的结合非常紧密,一般无法把客户所研发的功能从原系统中区分出来,非常有利于用户的使用和系统功能与CAT IA的集成1CAA实现对CATIA的二次开发,是通过Das-sault Systemes提供的RADE和不同的API接口程序来完成的1RADE是一个可视化的集成开发环境,它提供了完整的编程工具组1RADE以M-i crosoft Visual Studio VC++为载体,在VC++环境中增加了CAA的开发工具;API提供了操作各种对象的方法、工具和接口;CAA RADE和CAA API是进行CAT IA二次开发的主流工具1Dassault System es提供了许多CAA API,各种对象的方法、工具和接口使CAT IA的二次开发的工作量大大降低,开发出的产品质量显著提高1常用的API有CATIA Geometric M odeler(CGM)和CATDialog,本文的标准件库系统还用到库浏览器接口函数1其中CGM是一个3D几何建模应用软件开发包,它可以利用CATIA的几何模型、实体、曲面和线框造型功能,实现CAT IA的几何和拓扑建模,CGM的体系结构如图1所示,CATIA的点、线、面、实体的造型功能通过几何构造器CATGeoFac-tory来实现1CAT Dialog提供了对话框的基本组件,用户可以根据需求创建自己的对话框1库浏览器提供了CAT IA的标准件库调用功能1图1CGM的体系结构3基于CAA的标准件库系统设计311标准件库系统的体系结构基于CAT IA的标准件库系统依据某型飞机研制所需的标准件类型进行分类,在CAT IA V5环境下建立1标准件库覆盖国标、航标、企标、军标的紧固件、机体构件、系统构件、管路系统构件、电气操纵构件等零件类型1标准件类型采用中文名称,零件全部按标准命名1各类型标准件具有直观的零部件预览图,标准件库中的信息包括标准件类型、编号、名称、尺寸规格等,充分满足设计的需求1该标准件库以Window s系统和CAT IA V5为1874计算机辅助设计与图形学学报2005年操作平台,使用CAA RADE 和CAA API 实现标准件造型、标准件查询和标准件维护等功能,并使用国产数据库OpenBASE 进行数据存储和管理,各功能模块通过ODBC 接口访问数据库系统1该系统图形化界面友好,使用方便,操作简单1只要通过鼠标拖拽选择标准件即可获得该标准件实体,也可通过双击标准件预览图得到1标准件一旦新建到设计环境中,就形成独立的实体,与标准件库脱离关系1该标准件库采用参数化设计,占用存储空间小;具有开放性接口,扩充容易,只要补充相关标准件,就可以满足其他行业的需求1标准件库的体系结构如图2所示1图2 标准件库系统总体结构图图3 创建标准件库的流程图312 标准件库的创建创建标准件库的工作分为创建标准件类型和创建标准件1创建标准件库的流程图如图3所示1创建标准件库的步骤如下:Step11依据标准、使用习惯及需求对标准件分类,建立标准件类型列表1这样,设计人员便可以方便、快速地通过索引或树状结构对标准件库进行检索和调用1Step21创建标准件1首先创建零部件的三维模型;然后创建零部件的设计参数表(Design T able),Design T able 包含零部件参数化的数据;最后生成包含上述信息的Catalo g 并加入零部件的描述信息1Step31将零部件的基本信息、模型文件和Catalog 文件依据标准件分类存入OpenB ASE 数据库,完成标准件的创建131211 标准件实体建模一个CAT IA 的Catalog 可以引用一个或多个实体模型,创建零部件的三维模型是创建Catalog 的基础1实体建模利用CATIA 的各功能模块将标准件设计成一个个实体,这些实体模型以CATPart 或CATProduct 文档的形式存在131212 零件参数表设计参数化设计是指系统通过尺寸驱动的方式,以独立的几何约束条件和简单的等式寻找特定解决方案1参数化设计的主要特色是以尺寸控制几何模型1本文通过创建零部件的Desig n Table 来建立标准件的参数化机制,在创建Design Table 的过程中引入参数化变量1Design Table 包含着零部件参数化的数据,即同一类型零部件的不同尺寸,具体实例见图4中的关键字一栏1Desig n Table 的参数化设计是标准件库消除数据冗余的关键1图4 螺栓的Catalog 文件对同一类标准件我们建立一个Desig n Table,在CATIA 中使用功能Design Table 生成模型文件对应的Design Table,在Design Table 的首行对参数变量进行定义,表的每列代表CAT IA 模型文档的某些属性,这些属性就是Design Table 的关键字,关键字包括文档编号(PartNumber )、名称(PartName)、描述实体的引用、类型、直径、长度、角度等1将这些关键字用参数变量来表达,这是使用Design Table进行参数化设计的基本原理131213 创建Catalog18758期李 原等:基于CA T IA 的标准件库设计与实现C ATIA提供了新建Catalog文档和编辑Catalog 的功能,使得通过使用Catalog开发基于CAT IA的标准件库系统成为可能1创建Catalog的第一步工作是在CAT IA中新建Catalog文档,然后引入含有Design Table的模型文件,最后加入描述(Description),生成Catalog文件1Catalog是由章节(Chapters)、分类(Families)、描述(Descriptions)和关键字(Key-w ords)组成的CATIA V5文档1其中关键字就是从Design Table导入的零件模型的属性1图4所示为螺栓的Catalog文件,左边的文件夹/螺栓0是Chap-ter,六角头螺栓等是Family,关键字见右边的属性列表131214标准件参数的数据库存储模式设计根据关系数据库的原理,在利用国产OpenBASE 数据库设计数据库结构时,共设计了零件类型与零件主参数表MAINTABLE、零件参数表CATALOGS两个表,通过数据库管理零件的参数与属性1标准件库的数据形成的数据词典如表1所示1表1标准件库的数据词典来源名称类型动态输入ID(序列号)整型交互输入CODE(标准代号)字符型交互输入NAM E(中文名称)字符型交互输入ENAM E(英文名称)字符型动态输入PARENTID(父节点编号)整型交互输入ISLEAFNODE(是否叶节点)布尔型CAT IA三维模型零件几何模型文件*1CAT Part CAT IA动态输出CATALOG文件*1catalog动态输出CCatalogInfo结构体添加标准件的工作包括向OpenBASE数据库存储标准件基本信息、Catalog文件和模型文件几部分内容1标准件基本信息存储在MAINTABLE表中;Cata-log文件和模型文件存储在CA TALOGS表中1每一类标准件都有惟一的标识ID,MAINTABLE表和CAT-ALOGS表通过主键ID建立级联关系,在标准件添加和删除过程中,系统使用了事务处理机制,保证了零部件信息在MAINTABLE表和CATALOGS表中的一致性1即向MAINTABLE表中添加或从表中删除某一标准件信息时,同时向CATALOGS表中添加或从表中删除对应的Catalog文件、模型文件等信息1标准件参数的数据库存储模式设计如图5所示,该存储模式具有数据冗余小、可扩展性强、数据调用的速度快等优点1图5标准件参数的数据库存储模式4系统实现与运行实例411标准件维护标准件库的维护功能可分为标准件添加、删除及修改三个子功能模块,这为管理标准件数据提供了工具,用户可以方便、实时地更新标准件数据,清除数据库的冗余数据1标准件库维护主界面如图6所示1用户可以点击添加按钮向标准件库添加标准件类型或标准件,下拉列表中的标准件类型为当前添加项目的父节点;也可选中标准件列表中的一项,点击/修改0来修改标准件的属性;用户要删除标准件的类型或标准件时,只需在标准件列表中选中该项,点击/删除0即可,一旦一个标准件类型被删除,则其下的所有标准件将被删除,如删除/国标0,那么国标下的所有标准件将被删除1图6标准件库维护主界面412标准件库的使用标准件查询和标准件造型是调用标准件库的关键步骤1用户提交所需的标准件信息后,使用标准件查询功能查询需要的标准件,常见的查询条件有标准号、标准件名称等1用户也可以根据标准件库系统提供的标准件树状结构,逐级选择查找需要的标准件1找到需要的标准件后,双击该标准件,调用CATIA的Catalog Browser模块,即可弹出库浏览器(CatalogBrowser)对话框,如图7所示1同时,系统从OpenBASE数据库调用标准件的Catalog及模型文1876计算机辅助设计与图形学学报2005年件,进行标准件预览,当用户双击浏览器中需要尺寸的标准件图标时,即可生成该尺寸标准件的三维模型并调入CATIA 系统,完成标准件造型工作1图7 调用库浏览器调用CATIA 的库浏览器的程序如下:CAT I CatalogBrowserF actory *pICatalo gBrow serFacto ry=NU L L;pICatalogBrow serFactory y OpenCatalogBro wser (oB -rows -er,iOptions,iAuthorizeDrag,i A uthorizeInstantiation);其中函数OpenCatalogBrow ser 用于打开一个新的库浏览器,浏览器初始显示的图标大小、界面风格均可以由函数OpenCatalogBrow ser 的参数来控制15 结束语本文研究面向航空产品的标准件库系统方案设计与实现,探讨基于CATIA 的标准件库创建、调用的关键技术1开发的系统直接集成到CATIA V5上,实现了与CATIA V5版本的无缝连接,采用参数化设计手段,具有开放性的接口1系统对减轻工程设计人员的设计工作量、提高工程设计质量、缩短研制周期具有重要作用,也对促进信息技术下的标准化工作和国产数据库实用性项目开发有着积极的影响和指导作用;同时也是使用CAA 在CAT IA 上建立标准件库的初步尝试,为CATIA 标准件库的其他开发方法提供了思路1参 考 文 献[1]Zheng Shuofang,Xu M ing,Ni Xianping 1Development and ap -pli cati on of 3D di gital general parts P standard parts library based on CAT IA V5[J]1Aeronautic Standard &Quality,2001(6):7~10(in Chinese)(郑朔,徐 明,倪先平1基于CAT IA V5的三维数字化通用零部件P 标准件库的创建与使用[J]1航空标准化与质量,2001(6):7~10)[2]Zhao Liying,Huang Xiang 1The research and i m plement of 3D standard parts library based on CAT IA [J]1M achine Building &Automation,2003(1):54~56(in Chi n ese)(赵立营,黄 翔1基于CAT IA 的三维标准件库的研究与实现[J]1机械制造与自动化,2003(1):54~56)[3]Sun Zhanjie,Lin Gangshan 1Applicati on management program of s tandard parts based on CATIA V5[A]1In:Proceedings of IBM s PLM User Convention,Xiamen,2002127~29(in Ch-i nese)(孙占杰,林岗山1基于CATIA V5的标准件应用管理程序[A]1见:IBM PLM 用户大会论文集,厦门,2002127~29)李 原 女,1964年生,博士,教授,主要研究方向为计算机辅助技术、并行工程、虚拟制造技术1彭培林 男,1978年生,硕士研究生,主要研究方向为虚拟装配、CA D P CAPP P CA M 1邵 毅 男,1977年生,博士研究生,主要研究方向并行工程、虚拟制造1刘俊堂 男,1964年生,学士,高级工程师,主要研究方向为CA D P PDM 118778期李 原等:基于CA T IA 的标准件库设计与实现。
基于CATIA平台的汽车标准件参数化三维图库开发
文献标识码：Ａ
文章编号：（２０１８）０２－００５３－０４
ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＰａｒａｍｅｔｒｉｃ３Ｄ ＤｒａｗｉｎｇＬｉｂｒａｒｙｆｏｒＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ＳｔａｎｄａｒｄＰａｒｔｓＢａｓｅｄｏｎＣＡＴＩＡ Ｐｌａｔｆｏｒｍ
ＷＡＮＧＰｅｎｇｆｅｉ ，ＺＨＵＫａｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｎｇｂｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｎｇｂｕ，２３３０３０，Ａｎｈｕｉ）
２第０７１卷８ 年第４２期月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｅｎｇｂｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ＶＡｏｐｌｒ７２，Ｎ０ｏ１８２
基于 ＣＡＴＩＡ平台的汽车标准件参数化三维图库开发
王鹏飞 ，朱 凯
（蚌埠学院 机械与车辆工程学院，安徽 蚌埠 ２３３０３０）
摘 要：汽车使用的标准件较多，并且同类标准件结构相似。为减少标准件设计的工作量，使用 ＶＢ设计交互界面，
收稿日期：２０１７－１０－１９ 通讯联系人 基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目（２０１６１１３０５０４３）。 作者简介：王鹏飞（１９８８－），男，河南郑州人，助教，硕士。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｐｆ１＠１２６．ｃｏｍ
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王鹏飞等 基于 ＣＡＴＩＡ平台的汽车标准件参数化三维图库开发
量，减少存储空间，有效节约产品设计时间，缩短产 品开发周期。
不同用户可以根据自己的需求选择适合自身情 况的二次开发方式。考虑到参数化三维图库开发的 效率以及实际的需求，本三维图库选用进程外脚本 方式。汽车 标 准 件 参 数 化 三 维 图 库 的 开 发 基 于 ＣＡＴＩＡＶ５Ｒ２０建模平台，使用 ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ６０编 制可视化 交 互 界 面 和 管 理 数 据 库 标 准 信 息，使 用 ＡＣＣＥＳＳ２００３数据库存储标准件专用代号、尺寸等 参数信息。
catia标准件库
catia标准件库Catia标准件库。
Catia是一款广泛应用于工程设计和制造的三维建模软件，它的强大功能和灵活性使得它成为许多工程师和设计师的首选工具。
在Catia中，标准件库是一个非常重要的功能模块，它包含了各种各样的标准零部件，可以大大提高工程设计的效率和质量。
本文将介绍Catia标准件库的基本功能和使用方法，希望能够帮助大家更好地利用这一功能。
首先，Catia标准件库包含了大量常用的标准零部件，比如螺栓、螺母、轴承、齿轮等，这些零部件都是经过精密设计和验证的，可以直接在工程设计中使用，无需再次进行详细设计和验证。
这样一来，工程师在设计产品时就可以直接使用这些标准零部件，而不必花费大量时间去重新设计和验证这些零部件，大大提高了工程设计的效率。
其次，Catia标准件库还具有丰富的分类和搜索功能，用户可以根据自己的需求快速找到所需要的标准零部件。
比如，用户可以根据零部件的类型、尺寸、材料等条件进行搜索，然后从搜索结果中选择合适的零部件进行使用。
这样一来，用户不必再费力去翻阅大量的零部件目录和规格表，可以迅速找到所需的零部件，大大节省了时间和精力。
另外，Catia标准件库还支持用户自定义标准件库，用户可以根据自己的需求和习惯，将常用的零部件添加到自己的标准件库中，方便日后的使用。
这样一来，用户就可以根据自己的工作习惯和项目需求，建立起自己的标准件库，方便自己和团队成员在工程设计中使用。
最后，Catia标准件库还支持版本管理和更新功能，用户可以随时查看标准零部件的最新版本和更新内容，确保在工程设计中始终使用最新的标准零部件，避免因为使用过时的零部件而导致的问题和风险。
总之，Catia标准件库是Catia软件中一个非常重要的功能模块，它可以大大提高工程设计的效率和质量，帮助工程师和设计师更好地完成工程设计任务。
通过合理的分类和搜索功能、用户自定义功能以及版本管理和更新功能，Catia标准件库为工程设计提供了强大的支持，是工程设计过程中不可或缺的重要工具。
三维CAD标准件库的建模与实现方法的研究
统到适合于一般工程师使用的桌面软件，国外的商品化软件主要有：Ｉ—ＩＤＥＡｓ，
西安理工人学碗‘上学位论文
Ｐｒｏ／ＥＮＧＩＮＥＥ＆ＵＧ ＩＩ，ＣＡＤＤＳ，ＥＵＣＬＩＤ，ＣＡＴＩＡ，ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ，ＳｏｌｉｄＥｄｇｅ等。
国内的一些公司经过多年努力也已推出了一些优秀的国产三维ＣＡＤ系统。
相对来讲，国产软件由于开发时间较晚，同国外同类产品相比，竞争力要稍微
在数据库设计过程中如果直接将现实世界的客观对象直接转化为机器世界中的对象就会由于注意力往往被牵扯到更多的细节限制方面而不能集中在最重要的信息的组织结构和处理模式上因此往往是将现实世界中的客观对象首先抽象为不依赖任何机器的信息结构这种信息结构不是dbms支持的数据模型而是概念级模型
西安理工大学 硕士学位论文 三维CAD标准件库的建模与实现方法研究 姓名：刘洁 申请学位级别：硕士 专业：机械制造及自动化 指导教师：李言 20010101
黉工作有：
ｌ、壤据标准转的特点，对葜功缝遴孝子了分蓼亍，对标准辞进行 了鏊予装嚣特薤绞分类；对各类繇撩终送行将薤分辑，麓务彝浚定 参数；最终暴霜基予事凌特毪表懿袭远方法，逐步完成了各类标准 停特性参数库的概念结梅设计，逻辑结构设计以及最终豁物理结梅 设计；运用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ提供的参数他的特征造型功能，建立了标准
１．１．２
ＣＡＤ的发展现状 ＣＡＤ的发展经历了从二维到三维，从三维最初的线框造型到今天的特征造
型，从仅为某些大企业的专用工具到在整个设计领域的全面普及这样一个不平
凡的发展道路。
在ＣＡＤ发展的早期，二维ＣＡＤ系统主要完成二维工程图的绘制。产品以
Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司的ＡｕｔｏＣＡＤ系统为代表。大多数企业设计部门使用二维工程图
开发效率和质量。而且，ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的开放的体系，功能齐全的ＡＰＩ函数库为 标准件库提供了强大的开发工具。 １．２．２标准件库发展现状
探究基于CATIA的结构类标准件库设计与运用
探究基于CATIA的结构类标准件库设计与运用针对飞机的结构类标准件设计的效率和标准水平，考虑飞机工装的基本需求，提出基于CATIA的结构类标准件库系统的设计方法，建立采用模板建模设计技术的飞机结构类标准件库设计系统，对其在飞机工装中的应用进行分析，表明该方法适用于改善飞机标准件的设计效率和标准程度，推动飞机的功能性与安全性。
标签：CATIA；结构类标准件；设计；飞机；运用飞机是重要空运设备，具有快速、安全等特点。
由于飞机的特点，使得飞机与其他机械生产的流程和工艺存在差异。
在实际的飞机制造环节中，除去使用的常规组件外，还需要结合飞机的具体型号展开对构件的设计工作。
这些构件设计过程中，不可避免地会造成大量人力物力损耗。
这也就使得标准件变得十分重要，标准件是飞机构件生产中的关键，也是使用量最多的部分，为提升飞机标准件的设计效率和标准化水平，需寻求有效的方式构建标准件库。
基于此，本文对基于CATIA的结构类标准件库设计展开研究，并对其在具体的飞机标准件设计中的应用进行阐述。
1 CATIA标准件库的开发的思路为实现CATIA标准件库的建设，需要对具体的开发思路进行考虑，通常情况下，对于CATIA标准件库的开发思路有如下两种方式：（1）借助CATIA具备的二次开发组件，拥有CAA架构和研发应用环境RADE、库函数CAA API等内容，选择VC作为标准件库的开发环境，完成CATIA 三维标准件库的建立。
（2）选择VB内含有的对象库，并将CATIA的库文件直接导入程序框架中，再选择CATIA的类对象与函数展开二次开发，进行实现CATIA三维标准件库的建设，满足飞机标准件库的构建。
上述两种方法均可以完成对CATIA标准件库的建设。
第二种方法运用VB 开发基于CATIA的标准件库，常规的相关机械设计，可以选择这种方法；对于飞机结构类标准件库，则存在灵活性相对较差和设计频繁交互效果不理想的情况，这也就导致VB开发不能满足飞机结构类标准件库的设计需求。
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基于CAT I A的三维标准件库的研究与实现赵立营，黄翔（南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016）摘要：阐述在CAT I A中建立标准件模型和参数库的方法，通过VB调用CAT I A类接口进行二次开发，控制和访问CAT I A中的对象，实现了基于CAT I A平台的标准件库。
关键词：标准件库；参数化；CAT I A中图分类号：TP391.72文献标识码：B文章编号：1671-5276（2003）03-0054-03The r esearch and i m p le m ent of3D s tandard parts l ibrar y Based on CAT iAZHAO l i-y i n g，HUANG x ian g（C o lle g e o f M echanical and E lectrical En g i neeri n g，NUAA，JS N an j i n g210016，Chi na）Abstract：S tandard Parts are used i n desi g ni n g m echanical p roducts.I n order to accelerate desi g ni n g，t he m et hod f or establishi n g S tandard Parts and p ara m eter li brar y are discussed.S tandard Parts l i brar y is devel-o pp ed and com p leted b y hel p o f VB and CAT I A AP I.K e y words：standard p arts li brar y；p ara m etric；CAT I A0引言在机械设计过程中，需要大量使用标准件，而在标准件的建模过程中，需要反复查阅手册以确定零部件的标准外形与尺寸，耗费了大量的时间［2］。
随着科学技术的发展，机械设计的复杂性、精度要求、快速性要求都在逐步地提高，给传统的机械设计方式提出了更高的要求。
为了提高设计效率，缩短设计周期，避免重复劳动，标准件库的概念应运而生。
目前已经开发成功的标准件库系统有基于A utoCAD的二维标准件库系统和基于三维软件系统UG、S o li d w orks等平台的三维标准件库系统［3］，国内尚无在CAT I A V5R8环境下建立标准件的完备系统，为此提出基于CAT I A平台的三维标准件库系统的实现。
CAT I A V5R8是由I BM公司发行的，由法国D assault S y ste m公司开发的具有界面友好、功能强大、易于操作的三维CAD／CAM软件，多用于大型复杂的产品设计。
CAT I A虽然有自己的标准件库功能，但其格式是开发商自己定义专业格式，不能有效地和国家及企业标准结合起来，并且操作繁琐，更新性较差，标准件存储的数据冗余，不易操作。
这都要求我们开发出符合自己实际情况的三维标准件库系统。
在CAT I A V5R8下建立三维标准件库，可以分为三种方法：a）通过应用CAT I A提供的二次开发工具RADE和库函数CAA（CAT I A A pp lication A rchi-tect ure）的接口，在VC开发环境中创建标准件库应用程序。
b）用VB提供的引用对象库，将CAT I A的库文件加入程序框架，引用CAT I A的类对象、函数等，进行二次开发。
c）使用CAT I A软件提供的F or m ula功能、D esi g n T able功能和C atalo g功能，建立和使用三维标准件库。
本文简要介绍通过VB开发标准件库的方法。
1实现VB6.0和CAT I A的链接V isual B asic6.0提供链接对象库的功能，能方便的把相关的库类加入到编程的框架环境中，引用相关库的函数、变量等。
在VB编程环境中选择【PRO J ECT】／【REFRENCE】打开对象库功能，选择相关的CAT I A对象库。
CAT I A提供的对象库大约有50余个，在选择对象库的时候，注意应该选择我们所需要的，扩大选择范围虽然能保证对象的引用性，但运行时会造成不必要的系统开支。
实现收稿日期：2003-01-07·54·http：／／ZZHD.chi na j E-m ail：ZZHD!chi na j 《机械制造与自动化》对象的操作，前提步骤是对CAT I A的对象层次结构有正确的了解，如图1所示。
操作使用的装配件文档模式是P rdocut D ocu m ent，相关装配子零件的图1CAT I A对象层次结构属性和方法存在于P rdocut D ocu m ent的子集P rod-uct下。
实现VB和CAT I A的链接，首先要定义CA-T I A对象，定义的对象、变量可以是CAT I A支持的所有类，下面是链接CAT I A的代码：D i m m y C atia A s I NF I TF.A pp licationS etm y C atia=g et O b j ect（，~CAT I A.A pp lication~）If e rr.Nu m ber!"U T henS etCAT I A=C reateO b j ect（~CAT I A.A pp lication~）CAT I A.V isi ble=T ruee nd If!标准件模型的建立参数化设计是指系统通过尺寸驱动的方式，以独立的几何约束条件和简单的等式，寻找特定解决方案。
参数化设计的主要特色是以尺寸控制几何模型，系统不仅记录了建立的几何特征，同时也捕捉了零件的设计意图，当参数尺寸变化时各个特征间的几何约束关系并不发生改变［4，5］。
零件建模过程要严格按照参数化设计的要求，这是标准件库消除数据冗余的关键所在。
CAT I A软件提供了参数化的设计方法。
参数尺寸包括描述零件的定位尺寸、特征尺寸、特征、元素之间的约束关系。
在定义约束关系过程中应使约束关系尽量优化，避免出现过约束和欠约束情况，从而使建立的实体零件具有完整的关联性。
总之，在建模过程中，根据实体的外形特征、尺寸（直径、长度、角度）以及国家标准等来选择适当的参数变量最为关键。
"标准件参数的数据库设计随着网络及企业信息化的飞速发展，数据库的作用就越明显，同时数据库技术也越来越广泛地应用于企业的各个方面，数据库逐渐成为我们管理“知识、信息”的有效工具。
标准件需要调用国标件的数据、属性和规范，对于每一种标准件，其规格大小不同，尺寸系列不同。
当选择一种标准件时，就应利用存放在数据库内的尺寸参数，驱动尺寸使实体自动的改变，因而数据库系统的设计和使用在标准件库中的作用十分显著［7］。
根据关系数据库的原理，利用O racle8.U.6设计数据库结构时，共设计4个数据表，分别为零件管理表、零件类型表、零件主参数表、零件辅助参数及属性表，各个表通过主键和外键的约束相互关联。
通过使用数据库管理零件的参数及属性，具有数据冗余度小、可扩充性强、数据调用的速度快等诸多优点。
建立的数据表之间的关系如图2所示：图2数据表的关系下面是链接数据库的简化代码：D i m m y con A s ADODB.C onnection’定义链接类型m y con.C onnectionS tri n g=~D SN=m y test；U I D=；P W D=；~’定义链接用户，内容依次是数据源名称，用户名称，用户密码m y con.O p en’打开数据库S et m y te m p=N e W ADODB.recordset’定义数据集对象m y te m p.C ursor Location=ad U seC lient’定义客户端打开数据库S et m y te m p=m y con.e xecute（~select#from p art-M achine buil d in g A uto m ation，Jun2 3，（3）：54-56·55·na m e Where p art na m e=!&m y te m p str&WW）’打开我们所需求的表!建立标准件库V isual B asic6.0支持几乎所有的数据库链接技术，本系统所采用的当前比较先进的ADO数据库访问模式，通过链接ODBC数据源，实现数据的添加、删除、修改、查询等功能。
完成标准件模型的建立和数据结构的设计，下一步是如何把标准件模型数据按系列存储于数据库。
为了增强建库工具的易操作性，界面采用交互的方式，使非专业人员可以根据交互提示的信息，快速地建立标准件库，如图3所示。
基于减少数据冗余、实现零件库的可扩充性及组合件建库的要求，系统采用标准件的主参数驱动模型，而其它辅助参数以及属性（材料、名称、配合要求等）作为主参数的补充。
标准件主参数的选取主要依靠标准件模型特征和产品的设计意图来捕捉，这也是完成标准件库知识工程的前提和关键。
图3用户交互界面将尺寸系列存入数据库。
由于采用的是主参数存储方式，标准件的辅助参数及属性的输入的工作量将有较大的下降。
"标准件库的使用调用标准件库的关键步骤大约可以分为两部分：数据的拾取；标准件模型的动态驱动。
数据读取的速度和正确性是标准件库系统的性能的标志之一。
用户提交所需要的信息后，数据库内读出的内容不但包括零件的尺寸参数，还需有零件的属性，系统会自动的在数据库中搜索出零件对应数据集并返回到标准件的尺寸对象。
下面的一段代码是说明如何获取数据集并驱动标准件模型的。
D i m Part D ocu m ent0A s Part D ocu m entD i m m y Para m sas KnoW led g e W areT yp eL i b.Para m etersS etm y Para m s=Part D ocu m ent0.Part.Para m eters’获取标准件模型的参数集D i m m yp arana m e A s S tri n g’获取零件参数名称D i m m y L en g t hS et m y L en g t h=m y Para m s.Ite m（m yp arana m e）’获取零件尺寸驱动的接口m y L en g t h.V al ue=m yp araval ue’将数据库读出的数据赋予零件Part D ocu m ent0.Part.U p date’驱动零件模型上述算法的整个过程可归纳为：输入信息!查询数据库!返回数据集!根据新尺寸驱动模型#结束语通过标准件库系统的研究和开发，为解决机械设计中大量标准件的快速、准确查询与使用及标准件产品数据的管理提供了一条有效的途径，大大提高了机械设计的效率，缩短设计周期，同时这也是在CAT I A上建立标准件库的初步尝试，为CAT I A 标准件库的其他开发方法提供了思路。