基于CATIA的管路类标准件库的设计与实现
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。
CATIA生产应用-管路开发教程
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给定线路标识名称将会自动添加到 线路标识库中
选择设为缺省值可以基于基于预定 义的规则的属性自动命名
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管路设计
管理管路线路标识 – 选择 (3/9)
选择一个线路标识
选择管线“ TL104-3/8in-SS150R-FG”
线路标识名称
公称尺寸
规格
过滤：在文档中 的线路标识
过滤列表
过滤：所有可用的线路标识
“ 管路功能”零件是被动的元素：管，螺母，弯头。它们在原理图上不可见。 “ 管路零件功能”零件是主动元素：阀，过滤器，支管。它们在原理图上可见。 设备是：泵，容器，执行器，等等。设备可能属于多专业。 ( 比如：泵可以是电力和液压链 连接的 ) 。需要使用设备布置工作台。 管嘴定义管路与设备的连接。 管线是一个基本的几何：
选择 确定 激活所选的项目和专业
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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管路设计
管理管路线路标识 (1/9)
要创建，传递，更名，合并或引入线路标识需要经过管理员授权
引入 合并 删除 更名 转换 创建 选择
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管路设计
管理管路线路标识 – 创建 (2/9)
创建线路标识
在有些机构里面，线路是事先定义好的。 你可以创建你所需要的线路标识 你可以输入任意已知的属性，但是，公称尺寸和管路规范必须指定。
管路设计
用户界面：常用选项 (2/3)
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管路设计
用户界面：通用环境图标
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管路设计
用户界面：通用环境图标
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基于CATIA建立机电零件标准件库
计 中使 用 的设备 模 型 、 路 零件 等 是 通 过 建立 专 业 管 库 来实 现 的 。而 Ｃ Ｉ 调 用 设 备 与零 件并 不 只 是 ＡＴＡ 简 单地 根据 库结 构来 调用模 型 ， Ｃ Ｉ 机 电库 环 在 ＡＴＡ 境 中带 有各 专业 的 字典 文 件 ， 记 录 了 各专 业 标 准 它
几何 图形 ， 先应 将 与 零 件 尺寸 有 关 的标 准数 据 以 首
表格 的形式存 放 在相 应 的文 件 中 ， 建 立表 中数 据 并
与 三维模 型特 征 参数 的关 系 ， 过选 择表 中不 同记 通 录达 到 改 变 几 何 尺 寸 获 得 所 需 零 件 的 模 型 。 在 Ｃ ＴＡ 的参 数化 设计 中 ， 以使用 的图 表格 式 有 两 ＡＩ 可 种 ， 种是 Ｔ 一 ｘＴ文 本 格 式 ， 种 是 Ｅ Ｃ Ｌ 格 式 。 一 Ｘ Ｅ
中 ，Ａ Ｉ ５为 管路 设 计 提 供 了完 整 的工 具 用 于 Ｃ ＴＡ Ｖ
１ 前
言
创建 、 修改 和 分 析 管 路 设 计 ， 可 以 进 行 建 档 和 管 并
理 。机 电各 专业 的设备 与 系统 设 计 非 常 复杂 ， 设 在
Ｃ ＴＡ Ｖ Ａ Ｉ ５的设备 与 系统设 计模 块 是 一 个 面 向
用户 在调 用标 准件 时 ， 只需选 择标 准件 型号 ， Ａ Ｉ Ｃ ＴＡ
ｉｇ ｐ ｃ ｉ ｔ ｎ ． ａ ｌｇ等 。用 户 可 以 根 据 设 计 需 ｎ ｓ ｅ ｉｃ ｉ ｓｃｔ ｏ ｆ ａｏ ａ
求从 零件库 中选 取 标 准件 安 放 ， 同一 零 件 可 重 复使
将会 根据设 计 表获 取 该 型 号具 体 尺 寸 参数 ， 到修 达 改尺 寸 、 变形 状 的 目的 。Ｃ ＴＡ标 准件 所带 的设 改 ＡＩ
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。
CATIA管道设计
CATIA管道设计在现代制造业中，CATIA是一种广泛应用的三维设计与工程软件。
它可以帮助工程师们进行精确的设计与模拟，并提高产品的设计质量和生产效率。
本文将主要讨论CATIA在管道设计方面的应用。
一、CATIA管道设计的重要性管道是许多工业设备和系统中不可或缺的组成部分，如电力站、化工厂、机械制造等。
合理的管道设计能够确保流体在系统中的稳定传输，提高能源的利用效率。
而CATIA作为一款功能强大的设计软件，可以提供全面的管道设计方案，包括管道的布局、支架设计、材料选择等，能够满足不同行业的需求。
二、CATIA管道设计的基本步骤1. 确定设计要求：在进行管道设计之前，需要明确设计的目标和要求，如流量要求、压力等级、环境条件等。
这些要求将决定整个设计过程中的参数选择。
2. 管道布局设计：根据设计要求和现场条件，使用CATIA进行管道布局设计。
可以通过CATIA的多种功能进行三维建模，包括创建管道、连接零件、确定管道的路径等。
3. 材料选择：根据设计要求和工作环境，选定适用的材料。
CATIA 可以提供材料库，方便用户进行材料的选择和比较。
4. 管道支架设计：管道设计过程中，需要考虑管道的支撑和固定。
使用CATIA的支架设计功能，可以快速设计出稳固的管道支架，并进行强度分析。
5. 模拟和分析：在设计完成后，可以使用CATIA进行流体模拟和强度分析，以确保管道在各种工况下的稳定性和安全性。
三、CATIA管道设计的优势1. 高效节省时间：CATIA可以帮助工程师们快速创建三维模型，并进行各种分析和模拟，大大缩短设计周期，提高工作效率。
2. 准确性和精度：CATIA提供了丰富的功能和工具，可以精确地进行管道的设计和分析，保证设计结果的准确性和精度。
3. 可视化演示：CATIA具备良好的可视化演示功能，可以将设计结果以三维模型或动画的形式展示出来，方便工程师们进行沟通和评审。
4. 兼容性强：CATIA具有广泛的兼容性，可以与其他软件进行数据交换，方便与其他系统的协同工作。
基于CATIA／VPM系统的管路标准件库的创建与应用
基于CATIA／VPM系统的管路标准件库的创建与应用在CATIA 管路设计模块中，管路标准件库的应用能大大提高飞机数字样机的设计效率。
文章根据实际需求，详细介绍了基于CATIA/VPM系统管路标准件库的创建、使用及维护方法。
标签：CATIA/VPM；管路标准件库；参数化；设计表1 前言在飞机数字样机的设计过程中需要使用大量的管路标准件，如果管路标准件按照通用标准件建模，然后从库中调用，用装配约束的方式定位管路标准件与管子的位置关系，这种方式导致设计和更改的效率非常低。
为了提高CATIA 管路设计的设计效率，管路标准件在建模时不仅具有几何模型信息，还包含管路属性信息，如公称尺寸、端口形式等，使用时能够实现与管子自动匹配、自动布放等功能。
目前，对CATIA管路模型客户化研究[1][2]、管路类标准件建库[3]的基本原理等方面相关研究比较深入，而针对在CATIA/VPM协同设计管理环境下，如何进行环境设置及如何创建、使用、维护管路标准件库没有做深入的探讨。
本文以航标HB4-24（扩口式拧入式三通管接头）模型的建立为例来详细阐述在CATIA/VPM系统下管路标准件库的创建、使用及维护方法。
2 管路标准件库工作原理及环境设置CATIA管路环境是管路设计规则文件、管路资源管理文件、管路资源的集合。
管路环境设计的主要工作是根据企业设计需求创建特征字典文件、定义设计规则，如管路子弯曲半径规则、自动放置零件的规则等等，并建立公用的库文件，如管路标准件库、管路设备库、管路符号库等。
因此企业在管路设计前必须根据实际需求对管路环境进行定制。
本文对如何定制管路环境方面[1][2]不做介绍，重点阐述管路标准件库的工作原理及其在VPM系统为实现对管路标准件的调用而对环境文件进行的设置。
2.1 管路标准件库工作原理管路标准件库是组织和管理管路标准件的文档，用于存放、检索和管理标准件，由TubingParts .catalog和Specifications.catalog两种库组成。
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
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。
CATIA环境下怎么建标准件库
C A T I A环境下怎么建标准件库(总8页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.MarchCATIA环境下怎么建标准件库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。
CATIA 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、l、d、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。
基于CATIA标准管路库的创建与使用
诺 （９ ８ ） １ ８ 一 ，男 ，陕 西 人 ，硕 士 ， 中 国舰 船 研 究 设 计 中 心 ，研 究 方 向为 计 算 机 辅 助 设 计 在 舰 船 设 计 中 的
应用 。
彭文波 （９ ３ ） １ ６ 一 ，男 ，湖 北 人 ，硕 士 生导 师 ， 中 国舰 船 研 究设 计 中 心 研 究 员 。研 究 方 向为 船 舶 系 统 。
的管路模块架 构和样例 ， 其分类架构简 单 ， 标准件数量 有限 ， 库容远远未能达 到实际应 用的程 度。 Ｂ ４ ０ — ０ ０７ ＧＪ ０ ０ ２ ０ ［规定 １
了舰 船 管 系 的 基 本 和 通 用 的技 术 要 求 ，无 论 是 力 、设计温度
等 指 标 的 不 同 ，管 路 材 料 和 尺 寸 等 相 关 标 准 种 类 繁 多 ，需 要 针 对 不 同标 准 规 范建 立 标 准件 库 ，以 满 足 实 际 应 用 需 求 。 ＣＢ／ ３ ２ — ９ ９８船 用 铜 管 简 选 系 列 ， Ｃ Ｔ ９ ６１９ ｌ ｌ Ｂ ３ ７ — ９ ７６ 用 无 缝 钢 管 系 列 ，ＧＢ／ ８ ６ ２ ０ 铜 ０ ５１８ ［ １ 船 Ｔ Ｉ ６ —０ ６ ６ 及 铜 合 金 无 缝 管 材 外 形 尺 寸及 允 许 偏 差 等 ，均 是 针 对 管 路 管
开发工具 Ｒ ＡＤＥ， ＶＣ开发环境 中创建标准件库应 用程序 。 在
３ ．Ｃ Ｔ Ａ 提 供 了 ＶＢ 软 件 的 接 口 ，用 ＶＢ 提 供 的 引用 Ａ Ｉ
对 象 库 ，可 以 引 用 Ｃ Ｔ Ａ 的类 对 象 、 函数 ，将 Ｃ Ｔ Ａ 的 库 Ａ Ｉ Ａ Ｉ 文 件 加 入 程 序 框 架 ，进 行 二 次 开 发 ，建 立 相 关 标 准 库 。 本 文 主 要 应 用 第一 种 方法 以典 型 的 管 路 库 （ ＣＢ３ ７ — ７ ０ ５８ 船用无缝钢管 系列） 的建 立 为 例 ， 用 Ｃ Ｔ Ａ 自带 的 Ｄｅ ｉｎ 利 Ａ Ｉ ｓｇ
基于CATIA的管路标准件智能装配设计
中国水运 China Water Transp2017
基于 CATIA 的管路标准件智能装配设计
杜宝江，匡 辰，宋子元，潘祺鑫，曹 威
（上海理工大学 机械学院，上海 200093）
摘 要：在飞机的设计过程中，除了结构设计外，还要进行复杂的燃油管路、电气布线设计。CATIA 针对电气、管
一、基于特征的标准件建模 1．标准件装配过程 通过管路类标准件的装配需求及建模需求分析可知，接 头类标准件模型要包含以下主要信息：标准件特征信息、连 接点信息、尺寸参数、设计表[1]。得出标准件的建模流程为： 在管路模块下，选择通过特征文件定义的标准件特征信息； 进入零件设计模块，建立标准件的尺寸参数，完成标准件的 建模；在管路模块下建立标准件的设计表、添加标准件的连 接点信息；最后定义相关的属性信息，具体流程如图 1 所示。
图 1 标准件建模流程
图 2 三通接头的装配特征示意图
设计表是实现标准件模型参数化生成及目录结构管理的 关键，设计表的创建方式与结构类标准件类似，只是设计表 的第一列名称必须是 PartNumber，用于对标准件型号的识 别及调用，其它内容在此不再赘述。
在 CATIA 中添加模型装配特征的方法为：定义连接点的 特征。连接点的添加方式有两种，Define new geometry 和 Useexisting geometry，如图 3 所示：第一种方式适用于软 管类形状不定的标准件，第二种方式通过选择现在模型的连
路件设计也有专门的模块——设备与系统模块。但是该模块仅提供了功能框架与简单的应用实例，需要进行相关功
能的定制与开发才能满足实际工程设计需求。本文以管路件为对象，研究在 CATIA 管路模块设计环境下的标准件智
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的管路类标准件库的设计与实现
基于CATIA的管路类标准件库的设计与实现
李祥;杜宝江;崔熠;马群
【期刊名称】《制造业自动化》
【年(卷),期】2012(034)006
【摘要】本文对于电气、液压、燃油等设计部门,应用CATIA管路模块进行管路布局设计时十分方便,可大幅提高其设计效率,但是管路模块中使用的标准件必须从管路类标准件库中调用才能实现,该模块的自动装配等相关便捷功能.通过对CATIA管路设计模块的基本原理和组织结构的研究,提出了一种即能满足工程实际又符合协同设计要求的管路类标准件库构建方法.
【总页数】4页(P20-22,26)
【作者】李祥;杜宝江;崔熠;马群
【作者单位】上海理工大学,上海200093;上海理工大学,上海200093;上海理工大学,上海200093;上海理工大学,上海200093
【正文语种】中文
【中图分类】TP392
【相关文献】
1.探究基于CATIA的结构类标准件库设计与运用 [J], 李慧
2.基于CATIA/VPM系统的管路标准件库的创建与应用 [J], 王莉萍;陈春鹏
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志明
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Tubing Design
Tubing Diagrams
的零件属性信息、解析零件文件夹等。
2 管路类标准件库的组成结构
通过以上论述，我们可以得出管路类标准件 库必须要包含：
1）定义标准件特征的特征文件，即 .CATfct 文件，其由 CATIA 的特征字典编辑器进行创建和 修改，是标准件库的核心控制文件。管路标准件 库的标准件均基于此文件进行创建、编辑及修改；
Tubing Parts Catalog 和 Specifications Catalog
文件分别用于管理按照功能特征进行分类以及按 照物理特征进行分类的标准件。管路模块根据不 同的索引驱动方式，从不同的目录文件中调用标 准件。功能特征索引方式从 Tubing Parts 目录文件 中调用，物理特征索引方式则从 Specifications 目 录文件中调用。
管路类标准件库构建完成后的效果如图 4 ! 图 6 所示，图 4 管路类标准件库的标准件调用界 面， 如 图 4 所 示， 根 据 实 际 的 工 程 需 求 在 标 准
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Tubing CATfct project.xml
件的下拉列表中，根据标准件的材料对同一类标
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准件进行了分类，方便设计员查找及调用。如图
3）利用资源管理文件对管路模块的资源进行 标识，特别是指定标准件库中各个文件的调用位 置。 资 源 管 理 文 件 就 如 同 标 准 件 库 的 神 经 中 枢， 负责将管路模块的各个功能部分连接到一起，对 资源进行统一协调。其采用 XML 格式、树形层次 化结构和模块化组织管理，可方便的管理及利用 资源。当不同的功能模块调用相同的资源文件时， 只要在资源管理文件中统一对其路径进行标识即 可实现，方便的实现了资源的共享。当相同的功 能模块需要调用不同的资源文件时，只要建立不 同的资源管理文件即可实现。对管路模块使用资 源管理文件进行管理的方式，为其标准件库实现 协同应用奠定了基础。
4 管路类标准件协同应用的实现
为了满足数字化协调设计的需求，工程实际 使用标准件库的过程中必须保证标准件的来源唯 一，同时标准件库的信息可共享，冗余少，可进 行集中控制等。这就要求标准件库必须是共享式 的，以保证数据的唯一性及数据更新的快捷。根 据管路模块的特点及实际的工程要求，本文利用 B/S 架构对企业服务器及客户端进行相关配置实现 标准件库的协同应用。
2）在有限元分析的基础上，运用 ANSYS 软
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 约 11.6%；最大等效应力下降了 26.6%，并且优化 后机架的最大等效应力为 157.7MPa，小于机架材 料的许用应力 160MPa，从而确保热压机机架的使 用寿命；机架结构质量减轻了约 9.5%，降低了热 压机的成本。
图6 核心控制文件的目录结构
员可以方便快捷的对零件进行检索和调用。 3）创建零件选用目录。首先在管路模块中建
立零件的三维模型，定义连接点等属性信息；然 后创建零件的设计表，其中包含零件的参数化信 息；最后将零件导入至 Tubing Parts Catalog 目录 文件中。
4）设 定 资 源 的 调 用 路 径 及 配 置 方 式。 在 Project.xml 文件中，设定管路零件库的各个文件的 调用路径及模块功能的配置方式，保证 CATIA 可 以调用零件库的相关文件。
5）系统环境配置文件，对 CATIA 的启动环境 进行设定；
6）管线目录文件，用于设定管线的选用目录 及管径的规格，其在标准件的调用过程中作为尺 寸筛选条件，其结构与组织形式与规则文件类似， 由目录文件 CATTub Tubing Line 进行统一管理。
值得一提的是：Tubing Parts Catalog 目录文件 的结构目录与 Tubing Design Rules 中文件 TubingFunctionPhysical.txt 的结构必须一致，以保证标准 件的正确调用。
例如在 Tubing Design 应用中
图 3 标准件库的主要文件结构
第34卷 第3期 2012-3(下) 【21】
供简单的样例，在工程实际应
用中，要满足各种设计单位不
同的使用需求，仅仅依靠修改
CATIA 的环境变量以及进行
管路模块的客户化环境定制是
远远不够的，需要重新修改或
建立标准件库的关键文件。根
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Specifications Catalog
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图1 标准件与目录文件的映射关系
2）利用规则文件建立管路模块与不同功能类 型标准件的属性链接。规则文件就如同标准件库 的骨骼，只有完善的规则体系，才能实现标准件 的自动过滤、自动配合和自动关联等管路模块优 势功能。主要规则有：标准件弯曲规则、长度规 则、直径规则、旋转规则、分支规则、焊接规则、 自动调用规则和功能特征映射规则等。例如，弯
CATTubTubingLine …
TubingStandards.catalog …
表 文 件 等； 应 用 层 次 定 义 仅 能 在 该 应 用 下 使 用 的 资 源，
TubingDesignRules …
TubingSpecifications.catalog …
TubingParts.catalog …
5Tubing Parts Catalog 的目录结构所示，在目录文 件中即对标准件按照材料进行了分类管理。如图 6 核心控制文件的目录结构所示，在 CATfct 文件中 定义了管路类标准件的类型。
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CATSettings
图7 标准件库的网络布局
图4 管路类标准件库的标准件调用界面 【22】 第34卷 第3期 2012-3(下)
收稿日期：2011-09-05 作者简介：李祥（1987－），男，山东烟台人，硕士，研究方向为CAD/CAM。
【20】 第34卷 第3期 2012-3(下)
曲规则，用于在装配软管过程中使软管的变形自 动满足设定的弯曲半径；直径规则，用于对标准 件按照公称直径进行过滤，使调用的标准件自动 匹配设定的管路半径；自动调用规则，用于将管 接头与管壁进行自动配合，实现自动装配的功能。 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 txt 格式，便于建立与 catalog 文件的链接及 其内容的修改。
标准件库的主要文件目录结构如图 3 所示。
3 管路类标准件库的构建过程
默认环境下 CATIA 的管Fra bibliotek模块标准件库仅提
图2 资源管理文件的组织结构
Քጚॲੰ
资源管理文件共分三个
层 次： 项 目 资 源 层 次 定 义 可 以被所有模块共同使用的资
CATfct
CATS etting
Tubing
Project.xml
标准件库的网络布局如图 7 所示。在企业服务 器上存放 Tubing、CATfct 和 Project.xml 文件等标 准库的主文件。在设计员本机仅存放 CATSettings 文 件， 使 设 计 员 可 以 根 据 工 作 需 求 进 行 不 同 的 CATIA 设置。在服务器上共享标准件库文件，在
据以上的研究总结，可以得出
一种通用性的管路类标准件库
的构建方法。
1）创 建 零 件 库 的 核 心 控
制 文 件：CATfct 文 件。 由 于
CATIA 文件对管路类零件进
行了详细的描述与分类。
2）按照标准、使用习惯、
实际使用需求，通过建立或修 改相应的规则文件，实现设计
图5 Tubing Parts Catalog的目录结构
源， 主 要 包 括 模 块 的 资 源 索
引 文 件、 特 征 目 录 相 关 路 径 等； 模 块 层 次 定 义 在 该 模 块
DesignRule
SampleData
Specification
Standards
TubingDesign
的所有应用下可使用的资源， 主 要 包 括 各 种 目 录 文 件、 报
（上海理工大学，上海 200093）
摘 要： 本文对于电气、液压、燃油等设计部门，应用CATIA管路模块进行管路布局设计时十分方
便，可大幅提高其设计效率，但是管路模块中使用的标准件必须从管路类标准件库中调用才能
实现，该模块的自动装配等相关便捷功能。通过对CATIA管路设计模块的基本原理和组织结构 的研究，提出了一种即能满足工程实际又符合协同设计要求的管路类标准件库构建方法。
1 管路类标准件库的基本原理
1）通过引入特征的概念，将管路类标准件按 照功能特征和物理特征进行分类。使用一系列的 目录文件（目录文件是 catalog 格式的 CATIA 文件， 由 CATIA 的目录编辑器进行创建和修改）组织管 理 标 准 件、 建 立 特 征 与 标 准 件 之 间 的 映 射 关 系。 管路类标准件的主要功能特征可分为：直通接头、 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。
制造软件
基于CATIA的管路类标准件库的设计与实现
The design and implement of tubing standard parts library based on CATIA 李 祥，杜宝江，崔 熠，马 群
LI Xiang, DU Bao-jiang, CUI Yi, MA Qun
【下转第26页】
机架总体积随迭代次数的收敛情况如图 4 所示。