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。一般的企业都有自己的一些常用件，这些常用件又是设计过程中经常用到的，并且很多情况下这些零件是同类不同尺寸，若反复建立这些模型，会导致时间上的浪费，因此CATIA提供了参数化零件库的二次开发功能。

目前，在CATIA中建立参数化零件库的方法主要有以下两种：①运用CATIA软件本身自带的智能工程模块建立零部件库;②运用编程的方式建立参数化零件库。第二种方法需要用户具备一定的计算机编程方面的知识，使用的方法可分为进程内和进程外的编程。进程内的开发主要是使用宏命令录制或编写，使用到的语言有VBScript、CATScript和VBA;进程外的主要是运用VB和VC作为开发软件，通过驾驭CATIA专门的外部接口进行通讯建库。

1. 运用知识工程模块建库

利用CATIA的知识工程模块，可以快速简便地设计出用户所需的参数化零部件库。建库的过程中主要用到的是CATIA知识模块中的FORMULAR功能、DESIGN TABLE功能，以及C ATALOG功能。这种方法建库的思想是提取模型的特征参数，并将它们制成数据表格，以EX CEL或TXT的形式保存下来，用表格内的参数驱动CATIA自动建模。用这种方法建库可以很轻松地删除或是添加用户所需要的模型参数，若想生成新的同类模型，只需向表格中加入新的数据即可。并且用这种方法建库的过程中还可以运用该模块中的规则(rule)和检查(ch eck)等功能将一些设计者总结出来的经验，或是设计要求添加进来，以提高设计效率，丰富我们所建的库。

使用该方法需要注意的是：零件库所提取的特征参数是一些重要的尺寸，这些尺寸能够反应模型的构造，尺寸的提取是通过草图中的约束实现的。最终，通过表格驱动这些约束尺寸实现建模。

在运用这种方法建库之前，先要对其环境进行相关的设置，具体有两种设置，操作如下。

第一种设置为：在option对话框中依次打开Tools→Options→General→Parameters and Measure→Knowledge→Parameter Tree View→With Value，直至With Formula。

第二种设置为：Tools→Options→Infrastructure→Part Infrastructure→Display →Parameters，选择Relations。

以上这两种设置的主要目的，是方便在设置完变量和定义了公式后，可以在CATIA结构树中将其显示出来。

具体建立参数化零件库步骤为(以C级六角头螺栓GB5780-2000为例)：①在CATIA环境中建立对象的模型，在此过程中，要注意用尺寸约束那些需要参数化的特征尺寸(如图1)，以便以后用来直接驱动这些尺寸，快速生成模型。②模型建好后(如图2)，利用FORMULAR 功能，建立用户自己的变量(如图3)，这些变量必须是能够代表所建零件的一些特征尺寸。然后将这些变量赋给零件相对应的实体尺寸上，或通过编辑公式，来实现对应的关系。这样做的目的是使用户建立的变量与实体尺寸间建立关联，以后通过修改这些用户变量，就可生成形状相同、尺寸不同的零件。③建表。用DESIGN TABLE功能建立表格(如图4)，表格中的参数变量就是上一步操作当中定义的用户变量(也可以从外部调用一个已经存在的

表格，调用时会自动将字段名相同的字段对应起来)，表格中输入的数据是用户需要的，或是根据国家标准得来。本例的螺栓相关数据可查机械设计手册得到。④入库。运用CATALO G功能建立零件的库(如图5)，以备需要时随时调用。调用时，用户只需选择自己需要的尺寸，对其进行鼠标双击，就可快速的生成模型。

知识工程模块建库的方法完全基于CATIA，由于知识工程模块本身是CATIA的内部模块，因此开发起来很方便，调用时的响应速度也较快，同时也能够根据用户需要，只需增减表格中的数据，就能很方便地扩充库。但用这种方式开发的零件库也有其不足之处：数据冗余大，需将大量的数据存储在表格中。当模型较大时，数据就会增多，占用大量的资源，且不方便检索，不像利用VB或VC编程建库的方式，只需制定出简洁的界面，用户输入数据就能直接生成模型。

2.运用编程方式建库

运用编程方式建库就能够消除知识工程模块建库方法的弊端，但对用户的要求更高，用户需具备一定的计算机编程能力，同时还必须熟练掌握CATIA内部的API函数，这样才能够通过接口调用API函数进行编程建模。

(1)进程内宏编程。