基于CATIA电气元件库的设计与实现
CATIA电气分支布线
作完点之后选择中连接器点击 给护套增加线束段的连接点并进入到该命令对话框如图4所示
在Representation中选择图3中的点，Point也选则图3中的点，Initial Condition选择图4中成高亮的面（连接器尾部的端面）。
描述的定义（零部件入库定义）点击“选择文档”找到需要放在“connector组件”下零件的文件“确定“后这个零件就被放在了“connector组件”下。重复上面步骤可以不断的向组件里面添加常用零件。
往各个组件里面添加完所需的零件后，就可以保存库并退出。要想删除组件里的文件如图11，在组件的目录里选择要删除的零件并点击鼠标右键选择“除去描述“。
依次点击需要连接的电气元件就会出现如图22的效果[ADD AFTER（在之后增加路径），AddBefore（在之前增加路径），Replace（替换路径）这3中方式在修改路径时可以根据情况来选用]
点击 后选择要增加分枝的线，就会出现CreatBranchPion创建线束分枝点的对话框如图23
Support（支持的物体）就是所选中的要做分枝的线，ReferenceObject（参考物体）分枝点是在该参考物的基础上来定距离的，一般的参考物体就是所选线的两端点如图23的参考物就是显示绿色箭头的点；Other Extremism（另一个末端）主要是切换选中线的两末端做参考物；DistanceTo ReferenceObject（分枝点离基准的距离）有两种类型可以选择Length（长度方式）、Ratio（比率方式）；设定好自己想要的分枝点后“确定”。然后进入 工具进行分枝点和连接器的走线，如图24
注意：库是由很多组件构成，而组件则由零件构成。创建不同的组件有利于零件的管理，以便调用零件时方便。
CATIA电器线束制作教程解读
二、制作过程
2.电气线束法
3.1 在Catalog Editor模块新建电气标准件库，此例 保存为 ELE CATALOG .Catalog。
3.2 Electrical Part Design模块打开电气零件及设 备，使用 Store Device将电气件保存到上述库文 件中。
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背门线束示例
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二、制作过程
2.电气线束法
2.4使用Define Connector Connection Point添加插 接件连接属性
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2.5在用电器端添加电器属性 Define Equipment，添加插接 件参数及端子数。方法同上结 果如图示。
背门线束示例
置，可保存为单零件；不足在于没有电气属性，不能与其他数据对 接。
电气模块制作方法因为命令稍多，且各个电气零件需添加电气属性建 立电气库。提交数据为总成+各零件；数据在线束转弯可否、后期 修改有比较多优势，并且可以展平、与某些专业软件对接仿真查错， 所以部分项目必须使用此模块制作。
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三、线束模块介绍
EHA模块 1、选择功能Geometrical Bundle创建几何线束（GBN） 2、选择功能Multi-Branchable Document，进入EHI（Electrical Harness Installation电气线束安装）子模块，开始线束铺设 3、选择功能Exit，退出EHI子模块 4、选择功能Related Objects，查看线路的电气连通性 5、选择功能Link，将断开的电气线路连通 6、选择功能Protective Covering，选择Catalog库文件，调入胶带和 管类部品 7、选择功能Catalog Browser调入胶夹、GR和PR等部品，利用罗盘 （Compass）调整位置 8、选择功能Add Support，使线束通过胶夹、GR和PR等部品 9、点击File / Save Managerment…保存文件 10、点击File / Close，关闭文件
CATIA电气设计
CATIA曲面重构技术典型应用在产品逆向造型中，CATIA正在扮演着越来越重要的角色。
一方面是其强大的曲面造型功能,结合他的快速曲面重建模块和点云编辑模块可以很方便的完成产品逆向造型，另一方面，由于CATIA 本身的高度集成，完成造型后就可以直接进行模具设计，加工，分析等一系列后续工作，避免了不同软件之间的数据交换带来的数据丢失等麻烦。
所以，用CATIA 进行逆向造型会带来很多的方便。
下面几种情况是比较典型的CATIA示例应用。
一．具有复杂曲面的造型件：象玩具，汽车外形，汽车内饰，日用塑料制品，雕塑等等，这类产品的特点是外形比较复杂，基本是曲面造型，在CATIA中我们可以利用他强大的曲面功能通过构造线来进行最后的曲面重构工作。
1 具有复杂曲面的逆向流程如：先将车身用扫描仪扫成点云数据，汇入点云进行三角化曲率分析后建立特征线，构造线综合运用各模块进行曲面重构二．另外一种情况是产品具有典型的大的曲面特征，曲面过渡是通过倒角完成的一类产品，这个在家电产品上表现比较多，比如吸尘器，电视机后盖，洗衣机外形等等。
这类产品对产品的精度要求不是很高，但对外形曲面有较高的要求。
3 具有标准规范特征的逆向产品流程如：汇入点云进行三角化(包含倒角)区分三角曲面，移除圆角部分Powerfit曲面重建修剪曲面进行精确倒角三．对于机械产品，往往都有比较明显的几何特征，比如平面，圆孔，球面，圆角等等，像航空用钣金件，机械连接件等都是这种情况比较多。
3 具有标准规范特征的逆向产品流程如：带有明显几何特征的三角面片区分三角曲面，移除圆角部分几何特征辨识修剪曲面，进行精确倒角以上几种情况是比较典型的应用，但实际逆向过程中可能根据不同的要求和形状特征，往往需要各种方法的综合应用。
下面以一个玩具造型来说明CATIA产品逆向造型过程以及其中的几个要注意的问题。
在CATIA输入点云以后我们首先要分析这个产品，发现这个玩具造型主要是以曲面为主，而且曲面比较复杂，曲面特征比较多，是个对称造型，对称面已经是定义好的坐标平面。
基于CATIA的管路类标准件库的设计与实现
三通 接头、四通接头 、卡箍、管 袖、管螺母、软 管 、弯 管 、堵 帽 和 塞 子 等类 型 ；主 要 物理 特 征 可
分 为 ：标 准 件件 号 、公 称 直径 、壁 厚 、端 头 类 型 、 材 料 类型 、等级 和标 准 等。
Ｔ ｂ ｎ ａｔ Ｃａａｏ 和 Ｓ ｅ ｉ ｃ ｔ ｎ ｔｌ ｇ ｕ ｉｇ Ｐ ｒｓ ｔｌｇ ｐ ｃｆ ａｉ ｓＣａａｏ ｉ ｏ
图 ３ 标 准件库 的主要文件结构 第３ 卷 ４ 第３ 期 ２ １—３下 ） 【１ ０２ （ ２】
ｌ
机 架总体 积随迭代 次数 的收敛情况如 图 ４ 所示 。
Ｉ 似 Ｉ ５
件 对 机 架 进 行 优 化 设 计 ，获 得 了较 为 理 想 的 热 压 机 机 架 结构 尺 寸 。 优 化 结 果 表 明 ：机 架 优 化 后 的 结 构 与初 始 结 构 相 比 ，机 架 的整 体 刚度 提 高 了大
功 能 特 征 映 射 规 则 ，用 于 在 使 用 标 准 检 索 方 式 时 调 用 按 照 功 能 特 征 进 行 分 类 的 标 准 件 。 规 则 文 件 采 用 ｔｔ 式 ，便 于 建 立 与 ｃｔｌｇ文 件 的 链 接 及 Ｘ格 ａ ｏ ａ
文 件 ，其 由 Ｃ ＴＡ 的 特征 字 典编 辑 器 进行 创 建 和 ＡＩ 修 改 ，是 标 准件 库 的 核 心控 制 文 件 。 管路 标 准件
值 得一 提 的 是 ： ｕ ｉｇＰ ｒ ａ ｌｇ １录 文件 Ｔ ｂｎ ａｔ Ｃ ｔ ｏ １ ｓ ａ ７ 的 结 构 目录 与 Ｔ ｂｎ ｓ ｎＲｕｅ 中文 件 Ｔ ｂｎ — ｕ ｉｇＤｅｉ ｌｓ ｇ ｕ ｉｇ
资源 管理 文件 的组 织 结构 如 图 ２所 示 ：
Ｆ ｎ ｔ ｎ ｈ ｓ ａ． ｔ 结 构必 须 一 致 ， 以保证 标 准 ｕ ｃ ｏ Ｐ ｙｉ １Ｘ 的 ｉ ｃ ｔ 件 的正确 调用 。 标准 件库 的主 要文 件 目录结构 如 图 ３所 示 。
CATIA管路和电路完美设计
CATIA的管路和电路的设计CATIA支持管路和电路的设计需要以下5个模块设备系统设计(电气/管路)5691TUB Tubing Design 2(管路设计)5691EHF Electrical Harness Flattening 2(线束平展图)5691ELB Electronic Library 2(电气系统库)5691EHI Electronic Harness Installation 2(电器线束安装)5691EWR Electrical Wire Routing 2(电气导线铺设设计)各模块功能如下CATIA –电气元件库2 (ELB)允许用户创建和管理包含电气元件的目录库。
该产品扩展了机械零件和装配，使其带有电气行为，从而能定义电气组件，比如连接件和电气设备。
使用与机械零件/装配一样的方法，可以将这些设备存储在目录库中。
包含电气属性和特征。
当把组件从目录中调出，放进虚拟环境中时，它考虑了所有预定义的机械约束，从而能正确地使用和放置这些设备。
典型地，该产品和CATIA –电气元件库2 (ELB) CATIA –电气线束安装2(EHI)一同使用，为电气设计者提供了全面的三维线束定义。
CATIA –电气线束安装2 (EHI)该产品专门用于在虚拟环境中进行物理管线设计。
机械设计被作为电气设计的输入，从而实现完整的集成。
能很方便地实现三维环境和线束之间的关联和修改。
比如，CATIA –电气线束安装2(EHI)提供了独特的松散管理能力和不受限制的派生点。
提供了电气管线功能定义和物理定义的完整集成。
由于与机械装配相集成，电气线束可以与机械零件或电气设备相连。
CATIA –电气线束安装2 (EHI)CATIA – 电气导线布线2 (EWR)根据功能和配线规范，EWR 能在虚拟环境中创建电气导线。
根据外部电气CAD 系统或者CATIA – 电气功能定义(EFD)中定义的规范，进行导线布线。
可以在CATIA 电气线束安装2中设计的线束网络中；或是CATIA – 系统空间预留2(SSR)中定义的预留空间中，创建导线。
汽车CATIA软件电气线束模块使用
汽车CATIA软件电气线束模块使用基于Catia的线束设计主要包括以下几个模块：Electrical Part Design——电气零件设计Electrical Functional Definition——电器功能定义Electrical Assembly Design——电气装配设计Electrical Harness Assembly——电气线束装配Electrical Harness Installation——电气线束生成Electrical Wire Routing——电气信号线排布Electrical Harness Flattening——电气线束展平在用CATIA对线束进行三维布置时，主要用到“Electrical Part Design”、“Electrical Harness Assembly”和“Electrical Harness Flattening”这三个模块，其中“Electrical Harness Flattening”主要用来对三维数据的展平从而得到二维线束的相关尺寸。
其它模块用于将线束的电路原理和实体线束相结合，给线束附上电气属性。
由于CAITA的电气原理附上线束实物的做法和步骤非常繁琐，因此目前一般很少用得到，而是通过别的专用的线束设计软件与CAITA 结合起来完成。
一、接插件、用电器电气属性的定义在HD2混合模块中设计好接插件、电器元件的实体后，使用“Electrical Part Design”模块对元件进行定义。
首先转换到“Electrical Part Design ”设计模块，在此模块中我们可以对接插件或相关的电器部件定义其相应的电气属性。
图一在“Electrical Part Design”模块的用户界面中，主要看到如下的工具栏：图21、定义一个电器装置：点击图2第一个命令“用电装置”，然后选择需要定义的对象，可以是一个零件或者是一个电器总成，选择对象的时候可以在模型树上选择或直接在三维的几何图型里选择。
基于CATIA电气元件库的设计与实现
参 数 化 设 计 具 有 很 高 的应 用 价 值 ，它 极 大 地 改 善 了 产 品 图 形 的 修 改 手 段 ， 提 高 了设 计 的 柔 性 。在 概 念 设 计 、动 态设 计 、实 体 造 型 、装 配 、 公 差 分 析 与 综 合 、 机 构 仿 真 、 优 化 设 计 等 领 域 中 ， 参 数 化 设 计 发 挥 着 越 来 越 大 的 作 用 。参 数 化 建 模 的关 键 在 于 用 参 数 （ Ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ）、 公 式 （ Ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ）、设 计 表格 （ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ）等驱 动 几 何 图 形 从 而 达 到 改 变 几 何 图形 的 目的 。在 实 际
图１ 电 气 元 件 库 总 体 的 框 架
识 工程 的设 计 可 以实 现 特 征 尺 寸 的 修 改 ，通 过 建
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ －０ ７ －１ ７ 作者简 介：杜 宝江 （ １ ９ ６ ２ 一 ），男，山东人 ，副教授，硕士，研究方向为虚拟制造技术、计算机辅助设计以及机电一体化 。 第３ ５ 卷 第１ Ｏ 期 ２ ０ １ ３ － １ ０ （ 上） ［ １ ３ １ ］
手段 。
１ ． ２ 基 于 知识 工程 的参 数 化
ＣＡＴ Ｉ Ａ的 知 识 工 程 模 块 是 人 工 智 能 在 信 息 处理 方 面 的 延 续 ， 它 的根 本 目的是 开 发 人 工 智 能 系统 ，补 充 和扩 大 人 脑 的功 能 ，开 用知 识 工 程 建 模 ，一 方 面 ，基 于 知
设 计 的顺 利 进 行 。针 对 电气 准 件 库 ，本 文 提 出基 于 知 识 工 程 的参 数 化 建模 和 电气 元件 的连 接 原 则
关于在CATIA V5中建立零部件库的方法
关于在CATIA V5中建立零部件库的方法本文介绍了建立CATIA参数化零件库的主要两种措施：CATIA内部知识工程模块技术以及编程开发技术，对编程开发技术又从进程内和进程外进一步加以介绍。
本文着重讲解了用知识工程模块建立参数化零件库的方法和步骤，并对比分析了各方法的优缺点，以及运用各方法在开发过程中需注意的事项。
CATIA作为当前一种主流的CAD三维设计软件，广泛应用于航空、汽车、船舶及其他制造业。
它之所以如此多地受到越来越多企业的青睐，除了其所具备的强大的三维建模功能外，很大程度上由于其提供给用户的友好的二次开发接口，用户可以根据自己的需求开发出自身需要的界面，以及建立随时可以调用的模型库，方便设计者进行设计。
在当前竞争日益加剧的形势下，谁先推出新的符合大众需求的产品，谁就占据了商机。
对于设计者来说，从产品概念设计到产品的批量生产的过程中，经历了不断的设计、测试、更改;再设计、再测试、再更改的过程。
而这种更改经常只是一些小的方面的更正，例如尺寸上的稍加改动，而总的产品外形是不变的，如果重复性地做这种更改，会带来设计时间上的浪费。
为了减少这种时间上的浪费，提高设计效率，同时节约投入上的成本，对于一些标准件、常用件以及企业的一些同类型、尺寸不同的产品，有必要将其参数化，建立相应的零部件库，待到需要时，只需从库中调出所需的参数化零件，或者在定制的界面中输入用户所需的参数，就可以快速在CATIA环境中生成模型，这样很大程度上缩短了建模时间，提高了建模效率，而且方便了模型的更改。
基于当前为了提高建模效率，降低重复性建模次数的要求，本文讨论了关于CATIA中建立参数化零件库的方法，以及它们相应的建立步骤。
一、CATIA中建立零件库的方法简介作为一款成熟的CAD软件，CATIA拥有强大的建模功能，友好的界面，同时它也嵌入了装配建模时所需的一些标准件，如螺栓、螺母和垫圈等的参数化标准件库。
但这些都不能满足不同企业生产过程中的要求，因为这些自带的标准件是CATIA软件开发公司根据通用零件标准建立的，不具备特殊性。
《2024年度基于CATIA的电子样机零件可达性及拆卸路径规划研究》范文
《基于CATIA的电子样机零件可达性及拆卸路径规划研究》篇一一、引言随着现代制造业的快速发展，电子产品的复杂性和精细化程度不断提高，对产品的设计、制造、维护和回收再利用提出了更高的要求。
其中，零件的可达性和拆卸路径规划是产品生命周期管理中的重要环节。
CATIA作为一种先进的计算机辅助设计工具，在电子样机的设计和分析中发挥着重要作用。
本文旨在研究基于CATIA的电子样机零件可达性及拆卸路径规划，以提高产品的可维护性和可回收性。
二、CATIA在电子样机设计中的应用CATIA是一款功能强大的计算机辅助设计软件，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。
在电子样机设计中，CATIA可以实现对产品的三维建模、装配、分析和优化等功能。
通过CATIA，设计师可以创建出精确的电子样机模型，对产品的结构、性能、可靠性等方面进行全面分析和评估。
三、零件可达性的研究零件可达性是指维修人员在对产品进行维修、更换零件等操作时，能够方便地接触到目标零件的能力。
在电子样机的设计中，零件可达性的好坏直接影响到产品的可维护性。
基于CATIA的电子样机零件可达性研究，主要通过以下几个方面进行：1. 建模与分析：利用CATIA创建电子样机的三维模型，对产品的结构进行详细分析，找出潜在的可达性问题。
2. 空间分析：通过CATIA的空间分析功能，对产品内部的空间布局进行评估，确保维修人员在操作时能够有足够的空间。
3. 维修性设计：根据可达性分析结果，对产品设计进行优化，提高零件的可达性。
四、拆卸路径规划的研究拆卸路径规划是指在产品拆卸过程中，确定各个零件的拆卸顺序和路径，以便于提高拆卸效率和减少拆卸过程中的损坏。
基于CATIA的电子样机拆卸路径规划研究，主要包括以下几个方面：1. 拆卸序列规划：利用CATIA的装配功能，对产品的拆卸序列进行规划，确定各个零件的拆卸顺序。
2. 路径优化：根据拆卸序列，对拆卸路径进行优化，减少拆卸过程中的操作步骤和损坏风险。
(完整word)CATIA电气3D线束设计资料
CATIA线束设计入门教程连载一：电器零件建立关于CATIACATIA是世界上一种主流的CAD/CAE/CAM 一体化软件.在70年代Dassault Aviation 成为了第一个用户，CATIA 也应运而生.从1982年到1988年,CATIA 相继发布了1版本、2版本、3版本，并于1993年发布了功能强大的4版本,现在的CATIA 软件分为V4版本和 V5版本两个系列。
V4版本应用于UNIX 平台，V5版本应用于UNIX和Windows 两种平台。
V5版本的开发开始于1994年。
为了使软件能够易学易用,Dassault System 于94年开始重新开发全新的CATIA V5版本，新的V5版本界面更加友好，功能也日趋强大，并且开创了CAD/CAE/CAM 软件的一种全新风格。
CATIA是英文 Computer Aided Tri—Dimensional Interface Application 的缩写,是由法国Dassault宇航公司从七十年代开始开发,并应用于宇航工业；八十年代初，Dassault集团成立Dassault Systems 公司，专门负责CATIA的技术开发，并将CATIA做为商业软件推向市场。
CATIA在发展的二十年中在世界范围内已有1万2千多家用户在使用共13万套以上的CATIA为其工作，大到飞机、载人飞船和汽车，小到螺丝钉和钓鱼杆，CATIA都可以根据不同规模、不同应用定制完全适合本企业的最佳解决方案。
除了在汽车及汽车、航空航天领域的统治地位不断增强，同时,CATIA也大量地进入了其他行业,如机车制造、通用机械、家电、船舶等。
CATIA源于航空航天工业，是业界无可争辩的领袖。
CATIA从产品的概念设计到最终产品的形成，以其精确可靠的解决方案提供了完整的2D、3D。
参数化建模、电子样机建立及数据管理手段满足商业防御和航空领域应用的需要,同时，作为一个完全集成化的软件系统，CATIA将机械设计、工程分析仿真、数控加工及CATweb网上解决方案有机地结合在一起,为用户提供了严密的无纸工作环境，特别是CATIA中专业的航空专用模块，如:航空钣金设计、航空复合材料设计辅层、管路设计及分析、电路布线及生产等等使CATIA拥有了最宽广的专业覆盖面,从而帮助客户达到缩短设计生产周期，提高质量，减少成本的目的.CATIA引以自豪的主要项目是例如波音777成功地用100%数字模型无纸加工完成。
最新CATIA参数化设计及零件库的建立教学讲义ppt课件
三交河煤矿“4.21”特大瓦斯爆炸事故
（续）
1991年4月21日早8时井下停电，约14时30分送电。下午 16时，共138人约15时左右相继入井。16时05分，203工作 面工人打眼试电钻产生火花引起瓦斯爆炸，冲击波扬起巷 道积尘，引起了全矿井煤尘连续爆炸。地面工人听到轰的 一声巨响，平峒冲出火焰并伴随着冒出浓烟爆炸导致井下 多处巷道支架被推倒，顶板冒落，平峒、大巷砌碹顶冒落 103处约530m，机电设备多数位移变形并遭到不同程度的 破坏，井下通风设施全部摧毁。冲击波把平峒口附近的三 间房摧垮，致使当班井下138人及早班应下班未出井的5人 和中班正准备入井的4人，共计147名矿工全部遇难，另有 地面2人重伤，4人轻伤。（待续）
三交河煤矿“4.21”特大瓦斯爆炸事 故
一、事故经过
洪洞县三交河煤矿是地方国有企业，位于城西32公 里左木乡境内，井田面积285Km2，工业储量26800万吨， 煤种为肥气煤，煤尘爆炸指数为33.89%，有强爆性危 险，属低瓦斯矿井。1980年该矿曾发生死亡30人的瓦 斯爆炸事故。
1991年4月21日16时05分，山西省洪洞县三交河煤 矿，发生了特大瓦斯煤尘爆炸事故，死亡147人，重伤 2人，轻伤4人，另外在抢救事故中牺牲了1名救护队员， 造成经济损失295万元。（待续）
CATIA参数化设计及零 件库的建立
参数化设计
机械专业所用的三维绘图软件都是用尺寸驱动来进行参数化
设计的。例如可以通过更改直径大小来进行参数化设计。
图1 修改草图尺寸
如果仅仅通过上面的方法对一个零件的每一个尺寸进行修改的话，那么整 个工作量会很大，也不实际。故而，在此提出CATIA的参数化设计。
例1：轴
保存表格后，弹出如下对话框。
catia 线束模块设计
catia 线束模块设计
在CATIA中进行线束模块设计，需要遵循以下步骤：
1. 打开CATIA软件，进入EHA（Electrical Harness Assembly）模块。
2. 在EHA模块中，创建一个新的Product，并赋予其电器属性。
3. 点击Geometrical Bundle，开始进行线束设计。
4. 根据电气系统的需求，确定线束的走向、连接的电器件、线束的外保护形式等。
5. 根据电气原理图，确定每个电气子系统及回路的能源分配，包括电源的搭铁线、接地点的分配等。
6. 根据电气负荷和相关标准，确定导线的线径、线色以及端子和护套的型号。
7. 根据各子系统电气件的分布情况，设计二维线束图和三维线束布置图。
8. 根据经核准的三维线束布置图，校核二维线束图，确保其准
确无误。
9. 完成设计后，进行试制和生产。
以上步骤仅供参考，建议咨询专业人士获取更准确的信息。
基于CATIA电气元件库的设计与实现
基于CATIA电气元件库的设计与实现摘要：由于电气元件广泛应用在航空设计领域中，在CATIA 电气模块下创建一个能够满足实际设计需求的电气元件库十分必要。
本文提出在基于知识工程的参数化创建标准件后，根据电气元件在实际设计以及生产的作用并且参考电气连接原则，对电气元件创建适当的电气属性及电气连接点，人机交互性能更好，为电气元件之间的合理而快速的配合以及线束的设计打下了基础。
本文以航空电气元件圆形连接器为例，来阐述构建一个满足实际设计需求的电气元件库。
作者： 杜宝江 丁咸海 朱晨旗 孟玉杰 龚威0 引言在航空和汽车设计领域，CATIA已经成为了必选的设计辅助工具。
我国航空工业列入规范的航空标准件大约有3000多种。
据统计，一架空重20吨左右飞机上所用的标准件总数约为70～80万件，其中电气元件占了很大一部分。
如此庞大零件数量，使得其不但在设计、制造上十分困难，而且在管理上也非常困难，建立一个能够最大程度满足实际设计的电气元件库十分的必要。
用CATIA中的Catalog模块来管理标准件的研究已经比较深入了，但是大部种标准件库区别仅仅库名称的不同，库中的零件没有自身的特性，调用库中标准件后，还要对每个标准件进行特征的定义，标准件人机交互性十分的不便，不利于设计的顺利进行。
针对电气准件库，本文提出基于知识工程的参数化建模和电气元件的连接原则来创建符合实际设计的电气元件库，本文总体框架为如图1所示。
图1 电气元件库总体的框架1 基于知识工程参数化设计理论1.1 参数化设计概述所谓参数化设计就是采用预先定义的办法建立图形的几何约束集，选定一组尺寸作为参数与几何约束集相关联，并将所有的关联式融入到应用程序中，然后采用人机交互方式通过对话框修改参数尺寸，最终由程序根据这些参数顺序地执行表达式来实现的方法。
参数化设计具有很高的应用价值，它极大地改善了产品图形的修改手段，提高了设计的柔性。
在概念设计、动态设计、实体造型、装配、公差分析与综合、机构仿真、优化设计等领域中，参数化设计发挥着越来越大的作用。
基于CATIA的组件库建库工具的设计与实现
实现
1、CATIA软件开发
1、CATIA软件开发
我们利用CATIA的软件开发包（CATIA API），通过C++/CATScript编程语言， 开发出一款高效、稳定的组件库建库工具。在开发过程中，充分利用了CATIA的 3D模型数据和搜索功能，提高了组件库的自动化程度和实用性。
2、数据库设计
3、检索效率优化
3、检索效率优化
提高检索效率是组件库的核心需求之一。我们通过以下方法优化检索效率：
3、检索效率优化
1、使用CATIA的搜索功能，支持基于关键词、属性、甚至3D模型的搜索，提 高搜索的准确性和效率；
3、检索效率优化
2、建立索引表，对组件信息进行索引和排序，加速搜索过程；
3、提供常用搜索路径和历史搜 索记录，减少用户输入成本。
总结
பைடு நூலகம்
总结
本次演示介绍了一款基于CATIA的组件库建库工具的设计与实现方法。该工具 具有自动化程度高、检索效率优、用户友好性好的优点。通过使用CATIA的API接 口和软件开发包，实现了从组件采集、分类存储到检索应用的全过程自动化。采 用关系型数据库管理系统，优化了数据存储和检索效率。最后，通过实际应用， 证明了该工具对企业设计工作的积极作用和实用性。
谢谢观看
基于CATIA的组件库建库工具的 设计与实现
01 引言
03 实现 05 总结
目录
02 设计 04 应用
引言
引言
在现代制造业中，组件库的建设是企业提高设计效率、优化资源配置的重要 手段。CATIA作为一款全球领先的3D设计软件，被广泛应用于汽车、航空航天、 机械制造等领域。为了更好地满足实际需求，本次演示将介绍一款基于CATIA的 组件库建库工具的设计与实现方法。
CATIA支持管路和电路的设计
王工：CATIA支持管路和电路的设计需要以下5个模块各模块功能如下CATIA –电气元件库2 (ELB)允许用户创建和管理包含电气元件的目录库。
该产品扩展了机械零件和装配，使其带有电气行为，从而能定义电气组件，比如连接件和电气设备。
使用与机械零件/装配一样的方法，可以将这些设备存储在目录库中。
包含电气属性和特征。
当把组件从目录中调出，放进虚拟环境中时，它考虑了所有预定义的机械约束，从而能正确地使用和放置这些设备。
典型地，该产品和CATIA –电气元件库2 (ELB) CATIA –电气线束安装2(EHI)一同使用，为电气设计者提供了全面的三维线束定义。
CATIA –电气线束安装2 (EHI)该产品专门用于在虚拟环境中进行物理管线设计。
机械设计被作为电气设计的输入，从而实现完整的集成。
能很方便地实现三维环境和线束之间的关联和修改。
比如，CATIA –电气线束安装2(EHI)提供了独特的松散管理能力和不受限制的派生点。
提供了电气管线功能定义和物理定义的完整集成。
由于与机械装配相集成，电气线束可以与机械零件或电气设备相连。
CATIA –电气线束安装2 (EHI)CATIA – 电气导线布线2 (EWR)根据功能和配线规范，EWR 能在虚拟环境中创建电气导线。
根据外部电气CAD 系统或者CATIA – 电气功能定义(EFD)中定义的规范，进行导线布线。
可以在CATIA 电气线束安装2中设计的线束网络中；或是CATIA – 系统空间预留2(SSR)中定义的预留空间中，创建导线。
CATIA – 电气导线布线2 (EWR)使用户能对布线过程中的技术知识进行捕捉和重用。
提供了如线束内容分析等分析功能，能对线束制造中的导线布线生成报告。
CATIA – 电气线束展平2 (EHF)CATIA – 电气线束展平2 (EHF)能展平CATIA – 电气线束安装2 (EHI)中创建的三维电气线束，生成相关二维工程图，用于检测和文档表达。
CATIA电气设计
CATIA电气设计CATIA（Computer-Aided Three-Dimensional Interactive Application）是一种广泛应用于三维设计领域的软件工具。
在电气设计方面，CATIA提供了强大的功能和工具，以帮助工程师在设计和开发电气系统时提高效率和精确度。
一、CATIA电气设计概述CATIA电气设计是指利用CATIA软件进行电气系统的设计和开发，包括电气布线、电路设计、电气设备安装等。
CATIA提供了丰富的功能和工具，使工程师能够在虚拟环境下进行设计和仿真，从而提前发现和解决问题，提高产品质量和效率。
二、CATIA电气设计的特点1.全面的功能：CATIA提供了完整的电气设计功能，包括电气布线、电路设计、电气元件管理等。
工程师可以根据具体需求进行选择和使用。
2.集成化设计：CATIA与其他CATIA模块（如机械设计、工艺规划等）无缝集成，实现了电气和机械设计的同时进行。
这样可以确保电气系统与机械部件的协调性和一致性。
3.可视化设计：CATIA提供了强大的三维设计和仿真功能，可以将电气系统在虚拟环境下进行可视化设计和验证。
这使工程师能够更好地理解和评估设计方案。
4.精确的分析：CATIA不仅可以进行几何分析，还能进行电气仿真和分析。
这使工程师能够更好地了解电气系统的性能和特性，并根据分析结果进行优化和改进。
三、CATIA电气设计的应用领域1. 汽车行业：CATIA电气设计在汽车行业中得到广泛应用，用于设计和开发车辆的电气系统。
包括车辆的电路设计、线束布局等。
2. 航空航天：在航空航天领域，CATIA电气设计可用于设计和开发飞机、卫星等的电气系统。
工程师可以根据需要进行电路设计、装配布线等。
3. 电力行业：电力行业也可以利用CATIA电气设计进行电气系统的设计和规划。
例如，电力工程师可以使用CATIA设计输电线路的电气布线。
四、CATIA电气设计的优势1. 提高效率：CATIA提供了丰富的库和模板，可用于快速创建和设计电气元件和电路。
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。
《2024年度基于CATIA的电子样机零件可达性及拆卸路径规划研究》范文
《基于CATIA的电子样机零件可达性及拆卸路径规划研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，产品设计与开发已逐步成为各行业的重要环节。
电子样机技术作为现代产品设计的重要手段，在制造业、航空航天、汽车制造等领域得到了广泛应用。
在电子样机的设计过程中，零件的可达性和拆卸路径规划成为了一项重要的研究课题。
本文基于CATIA软件，对电子样机零件的可达性及拆卸路径规划进行了深入研究。
二、CATIA软件简介CATIA（Computer-Aided Three-Dimensional Interactive Application）是一款广泛应用于工业设计、制造和仿真等领域的三维图形软件。
其强大的三维建模和仿真功能，使得设计师可以在虚拟环境中对产品进行设计和优化。
本文利用CATIA软件进行电子样机的建模、仿真和分析，为零件的可达性和拆卸路径规划提供有力的工具支持。
三、电子样机零件可达性研究零件可达性是指在进行维修、保养或更换过程中，操作人员能够方便地接触到目标零件的程度。
在电子样机的设计中，零件的可达性对于产品的后期维护和保养具有重要影响。
本文通过CATIA软件对电子样机进行三维建模，并利用其仿真功能对零件的可达性进行分析。
首先，通过CATIA的建模功能，建立电子样机的三维模型。
然后，利用CATIA的仿真功能，模拟操作人员在维修、保养或更换过程中的操作动作。
通过分析操作动作的难易程度和耗时等因素，评估零件的可达性。
此外，还可以通过改变零件的位置、大小、形状等参数，对零件的可达性进行优化。
四、拆卸路径规划研究拆卸路径规划是指在拆卸过程中，操作人员需要按照一定的顺序和路径进行操作，以保证拆卸过程的顺利进行。
在电子样机的设计中，合理的拆卸路径规划对于提高拆卸效率和降低拆卸难度具有重要意义。
本文同样利用CATIA软件进行拆卸路径规划的研究。
首先，根据电子样机的结构和零件之间的关系，确定拆卸的先后顺序和主要路径。
然后，利用CATIA的仿真功能，模拟拆卸过程中的操作动作和路径。
CATIA参数化设计及零件库的建立
参数化设计的基本步骤
定义参数
设计师根据设计需求定 义一组参数，并为其赋 予合适的数值范围和单
位。
建立参数关系
通过数学公式和逻辑关 系将参数关联起来，以 实现参数之间的相互影
响和制约。
生成几何模型
根据参数关系和初始条 件，使用Catia的几何建 模功能生成相应的几何
模型。
验证和优化
对生成的几何模型进行 验证和优化，以确保其 符合设计要求和性能指
标。
03
Catia参数化设计实例
实例一：轴类零件的参数化设计
总结词
轴类零件是机械系统中常见的传动件，参数化设计可以提高设计效率，减少重 复劳动。
详细描述
轴类零件的参数化设计主要涉及直径、长度、键槽等参数的设定，通过Catia软 件的参数和公式功能，可以快速生成不同规格的轴类零件，实现批量设计和优 化。
高效、灵活、可重复使用，能够 快速响应设计变更，提高设计质 量和效率。
Catia软件介绍
Catia
是一款功能强大的CAD/CAE/CAM 软件，广泛应用于汽车、航空、船舶 、机械等领域。
Catia的优势
提供了丰富的设计工具和模块，支持 参数化设计，具有强大的数据管理功 能和集成开发环境。
02
Catia参数化设计基础
参数化设计的基本原理
参数化设计是通过定义一组参数来控 制几何形状的尺寸和形状，从而实现 产品设计的自动化和标准化。
参数化设计的基本原理是通过建立参 数之间的数学关系，使得修改参数值 可以自动更新几何形状，从而快速生 成和修改设计方案。
Catia参数化设计工具介绍
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基于CATIA电气元件库的设计与实现摘要：由于电气元件广泛应用在航空设计领域中，在CATIA 电气模块下创建一个能够满足实际设计需求的电气元件库十分必要。
本文提出在基于知识工程的参数化创建标准件后，根据电气元件在实际设计以及生产的作用并且参考电气连接原则，对电气元件创建适当的电气属性及电气连接点，人机交互性能更好，为电气元件之间的合理而快速的配合以及线束的设计打下了基础。
本文以航空电气元件圆形连接器为例，来阐述构建一个满足实际设计需求的电气元件库。
作者： 杜宝江 丁咸海 朱晨旗 孟玉杰 龚威0 引言在航空和汽车设计领域，CATIA已经成为了必选的设计辅助工具。
我国航空工业列入规范的航空标准件大约有3000多种。
据统计，一架空重20吨左右飞机上所用的标准件总数约为70～80万件，其中电气元件占了很大一部分。
如此庞大零件数量，使得其不但在设计、制造上十分困难，而且在管理上也非常困难，建立一个能够最大程度满足实际设计的电气元件库十分的必要。
用CATIA中的Catalog模块来管理标准件的研究已经比较深入了，但是大部种标准件库区别仅仅库名称的不同，库中的零件没有自身的特性，调用库中标准件后，还要对每个标准件进行特征的定义，标准件人机交互性十分的不便，不利于设计的顺利进行。
针对电气准件库，本文提出基于知识工程的参数化建模和电气元件的连接原则来创建符合实际设计的电气元件库，本文总体框架为如图1所示。
图1 电气元件库总体的框架1 基于知识工程参数化设计理论1.1 参数化设计概述所谓参数化设计就是采用预先定义的办法建立图形的几何约束集，选定一组尺寸作为参数与几何约束集相关联，并将所有的关联式融入到应用程序中，然后采用人机交互方式通过对话框修改参数尺寸，最终由程序根据这些参数顺序地执行表达式来实现的方法。
参数化设计具有很高的应用价值，它极大地改善了产品图形的修改手段，提高了设计的柔性。
在概念设计、动态设计、实体造型、装配、公差分析与综合、机构仿真、优化设计等领域中，参数化设计发挥着越来越大的作用。
参数化建模的关键在于用参数(Parameters)、公式(Formula)、设计表格(Design Tables)等驱动几何图形从而达到改变几何图形的目的。
在实际的产品设计中，经常会遇到系列化产品的设计和标准件、常用元件库建立等技术问题。
这时，采用参数化设计方法，将是高效、快捷建模的最佳手段。
1.2 基于知识工程的参数化CATIA的知识工程模块是人工智能在信息处理方面的延续，它的根本目的是开发人工智能系统，补充和扩大人脑的功能，开创人机共同思考的时代。
利用知识工程建模，一方面，基于知识工程的设计可以实现特征尺寸的修改，通过建立尺寸与特征的关联，使得模型的特征与尺寸的关联信息更加明确。
另一方面，可以按照设计标准引入校核，在对变量进行约束的同时在变量与变量之间构建函数约束关系，组成一个设计校核库。
通过在参数化设计的过程中引入CATIA知识工程模块的相关功能，可以弥补参数化设计在特征关联方面的不足。
基于知识工程建立标准件模型的流程为：在标准件建模之前，通过formula命令，建立标准件建模过程中所需要的参数，该参数是建立标准件尺寸数据与几何特征联系的桥梁；在模型草图绘制的过程中的，通过Edit Formula命令，建立参数与几何特征的函数关系；完成标准件建模后，通过Design Table命令建立标准件的尺寸信息表格；然后向尺寸信息表格中添加标准件各个型号的尺寸信息，形成标准件的设计表；最后，选择标准件设计表的每个规格，查看标准件模型特征是否变化，完成标准件几何特征及设计表信息的校核。
标准件的建模流程如图2所示。
图2 标准件的建模流程通过知识工程与参数化建模相结合的方式构建的标准件模型，建立了标准件设计表，实现了标准件模型几何信息的参数驱动，为标准件模型的参数化批量生成建立了程序接口，为构建包含所有模型的标准库打下了基础。
图3为基于知识的参数化设计的基本构架示意图，这种基于产品知识的参数化设计是把知识工程与参数化设计有机地结合起来，它用知识工程原理来组织产品数据，表达成产品的知识库。
它用较完整的面向对象的高级语言来描述特征，并在特征造型中使用参数化的同时，又利用结构化的高级语言参数化地变动尺寸和特征。
图3 基于知识的参数化设计的基本构架示意图2 基于连接原则的电气元件基于知识工程的参数化设计的零件没有电气元件的特性，不是一个完整的电气的元件，在实际电气设计中缺乏良好的人机交互的性能，不能很好的满足设计的需求。
因此电气属性和电气连接点的添加十分的必要。
2.1 电气属性和电气连接点在航空电气设计领域中，根据电气元件的实际应用和功能可分为圆形连接器，矩形连接器，尾线夹，开关，支架，断路器，防磨边，接线端子，卡箍等；而在CATIA电气模块中电气属性主要包括安装设备“Mounting Equipment”、设备“Equipment”、外壳“Shell”、连接器“Connector”、端子“Contact”、盲堵“Filler plug”、后壳“Back shell”、保护层“Protective covering”和支撑“Support”，连接器按类型又可以分为单一插接连接器、轴销、外部接头、端子排、接线盒、多接口插接连接器、内部接头。
安装设备与设备的区别：设备专指电气设备（如收放机），安装设备指用于固定电气设备的设备（如仪表台）。
电气元件定义完电气属性成后大部分电气元件需要定义连接点，为电气设计中的电气元件之间合理的配合以及电气线束的布置打下基础。
电气连接点主要包括支撑腔“Cavity”、端点“Termination”、连接器连接点“Connector connection point”、电缆线束连接点“Bundleconnection point”、腔连接点“Cavity connection point”、后壳附件连接点“Back shell connection point”和外壳连接点“shell connection point”，表1为各电气组件的具体定义。
表1 电气组件的定义2.2 电气元件之间的连接原则正确合理的定义电气属性既保证了电气元件连接的合理性又为电气连接点的添加提供了依据。
例如，当定义电气元件的电气属性为盲堵“Filler plug”时，那么此电气元件有且只能定义连接器连接点“Connector connection point”，而且只能与定义安装设备“Mounting Equipment”、设备“Equipment”、外壳“Shell”、连接器“Connector”的电气元件上的支撑腔“Cavity”连接点连接配合。
如表2所示，列出了部分电气元件的连接原则。
表2 部分电气元件的连接原则3 实例论证MIL-DTL-38999系列电连接器具有三头螺纹快速连接，因有防松机构，具有自销功能，能够防错插、防斜插、防误插、可实现盲插，具有很好的防电磁干扰功能，广泛应用与航空设计中。
如果能建立一个模型库，在实际产品设计中根据设计需求从库中调用合适的连接器，被调出的电连接器定义了电气属性和电气连接点，可直接嵌入到产品的设计过程中，极大的加快了设计的速度，大幅度的降低了设计成本。
下面通过MIL-DTL-38999中的圆形连接器为例说明CATIA V5R16环境下建立一个满足航空实际设计需求的电气元件库。
3.1 实体参数化建模首先建立所需要的参数，在建立参数的时候不仅仅只是尺寸的参数，例如PartNumber、Mass、Material参数也十分重要。
然后选定一组尺寸规格参数作为建模的依据，参数化建模是通过添加尺寸约束来实现的。
3.2 创建设计参数表设计表提供了产生和管理系列零件的工具，系列零件具有相同的参数、类似的结构，只是参数值不同。
设计参数表功能可以将标准件的不同尺寸规格以二维表的形式组织起来加入实体模型，进而实现实体模型的表格驱动，即用户选取表中的某一行参数，实体模型就依据这一组参数进行尺寸驱动，生成新模型，标准件规格尺寸较多，每一个规格的零件PartNumber-定是不同的。
设计表灵活性在于可以随时对设计的参数表进行修改和编辑。
3.3 创建规则，添加检验对于参数和公式功能，所有的CATIA用户均可使用，但是规则和检查属性只适用于知识工程顾问的产品。
使用知识顾问(Knowledge Advisor)模块下属的规则功能，规则类似于程序设计语言的条件语句，在满足条件的情况下执行一些指令，如定义参数或方程，或者发出提示信息，这种方法可以实现更为灵活的参数控制功能，例如：if(Material==ALLOY) Cost=500 else Cost=100。
检查是一系列判断表达式，为用户提供是否满足某种状况的信息，用来提醒用户的违规；例如：若条件是cost>2000，则检查可显示警告“成本太高，变更材料”。
3.4 添加电气属性和连接点根据MIL-DTL-38999圆形连接器在实际航空设计中的应用以及参考论文中连接原则，如图4所示的圆形连接器，定义圆形连接器电气属性为单一插接连接器(Single Insert Connector)时，可定义的连接点有支撑腔(Cavity)、连接器连接点(Connector connection point)、腔连接点(Cavity Connection point)、电缆线束连接点(Bundle connection point)、后壳附件连接点(Back Shell connection point)，再根据实际设计的应用，选择定义“connector connection point”精确而合理的与另一个圆形连接器配合，定义“Bundle connection point”为出线束的点，定义“back shell connection point”快速合理的与尾纤夹配合，尾线夹的作用是用来固定和控制线束的方向。
图4 定义电气属性和电气连接点3.5 建立电气标准库与零件的检索圆形连接器MIL-DTL-38999系列标准件库构建完成后的效果如图5所示。
图5 Catalog目录结构当需要快速与精确的调用库中成千上万的零件时，可以在“filter”对话框中用（x.“参数名称”比较运算符“具体长度（字符串）”）逻辑运算符（x.“参数名称”比较运算符“具体长度（字符串）”）……。
格式来快速的进行零件的检索。
例如当需要参数A的值为30.2，参数B的值16.53时，输入(x.“A”==30.2mm)AND(x.“B”==16.53mm)，如图6所示，就会迅速又精确的检索到所需要的零件，提高设计过程中对所需零件的检索能力。
图6 检索零件界面4 结束语本文对CATIA的电气模块的标准件库的创建进行了研究和分析，阐述了标准件库的构建过程，采用本文阐述的方式构建的CATIA电气模块标准件库可以满足企业的实际使用需求，为设计过程中电气元件之间的装配的合理性以及线束的设计的打下了基础。