呂超　劉學(xué)杰

摘 要：設(shè)計(jì)工作中頻繁使用一些常用件、標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)準(zhǔn)件以及成品設(shè)備等幾何模型，幾何模型庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分散存儲(chǔ)的常用模型進(jìn)行集中索引管理，提高管理和使用效率。文章對(duì)幾何模型庫(kù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，通過(guò)分析實(shí)例對(duì)幾何模型庫(kù)的建庫(kù)過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：CATIA；幾何模型庫(kù)；參數(shù)化

引言

在使用CATIA軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)工作中，會(huì)經(jīng)常用到一些常用件、標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)準(zhǔn)件以及成品設(shè)備等幾何模型，且隨著設(shè)計(jì)工作的增長(zhǎng)而不斷積累增多，這些積累的設(shè)計(jì)數(shù)模成為了設(shè)計(jì)資源，將為以后的設(shè)計(jì)工作提供極大的便利，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。但是隨著設(shè)計(jì)數(shù)模規(guī)模的不斷擴(kuò)大，僅僅在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的簡(jiǎn)單分類(lèi)和存放管理已經(jīng)不能滿(mǎn)足模型管理和使用的效率需求。使用CATIA可以建立幾何模型庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)上分散存儲(chǔ)的常用模型進(jìn)行集中索引管理，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)參數(shù)化模型的實(shí)例化，提高管理和使用效率。

1 幾何模型庫(kù)設(shè)計(jì)分析

幾何模型庫(kù)對(duì)幾何模型進(jìn)行集中管理。從使用角度出發(fā)，幾何模型庫(kù)管理的模型別類(lèi)，可以是成品設(shè)備、電氣元件、機(jī)械零件、標(biāo)準(zhǔn)件等。從管理對(duì)象出發(fā)，管理對(duì)象都是幾何模型。因此，幾何模型庫(kù)的建立必須滿(mǎn)足使用和管理的需求，同時(shí)又要兼顧管理對(duì)象的基本特性。入庫(kù)的幾何模型可以分為單一幾何模型和系列化幾何模型。單一幾何模型是在庫(kù)中獨(dú)立的、與其它模型不存在一致幾何特征的幾何模型。系列化幾何模型是在庫(kù)中存在的一系列的具有相同幾何特征而幾何尺寸不同的一類(lèi)幾何模型。

在建庫(kù)方法方面，CATIA幾何模型庫(kù)通常以下兩種方法建立。

（1）用CATIA提供的二次開(kāi)發(fā)工具和庫(kù)函數(shù)的接口，在VC開(kāi)發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建庫(kù)應(yīng)用程序。

（2）使用CATIA軟件提供的目錄編輯器模塊建立。

第二種方法無(wú)需使用其他軟件工具，使用CATIA自身就可以完成，在單機(jī)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中均可使用，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，文章采用第二種方法進(jìn)行幾何模型庫(kù)的設(shè)計(jì)。

2 幾何模型庫(kù)建立過(guò)程

2.1 幾何模型庫(kù)構(gòu)架建立

幾何模型庫(kù)的建立首先完成對(duì)管理的幾何模型按照使用需求進(jìn)行分類(lèi)，綜合考慮業(yè)務(wù)范圍及使用管理的便利性，完成幾何模型庫(kù)構(gòu)架的設(shè)計(jì)，構(gòu)架的合理性直接決定的了幾何模型庫(kù)的使用和管理效率，應(yīng)該認(rèn)真進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。

幾何模型庫(kù)構(gòu)架設(shè)計(jì)完成后，在CATIA中進(jìn)行幾何模型庫(kù)構(gòu)架的建立。在CATIA的目錄編輯器模塊中建立catalog文件，使用章節(jié)工具欄中的“添加章節(jié)”和“添加系列”命令建立章節(jié)和系列，可以建立多層子章節(jié)以滿(mǎn)足幾何模型庫(kù)分類(lèi)需要，章節(jié)和系列按照幾何模型庫(kù)設(shè)計(jì)構(gòu)架進(jìn)行建立，幾何模型庫(kù)構(gòu)架示意圖見(jiàn)圖1。

2.2 單一模型建模及入庫(kù)

對(duì)于單一模型，如果存在已有模型則可以直接使用，如果不存在已有模型，就需進(jìn)行幾何建模后使用。幾何建?？梢栽贑ATIA的零件設(shè)計(jì)、創(chuàng)成式曲面設(shè)計(jì)等模塊下采用常用的CATIA造型工具進(jìn)行建模。在catalog文件使用“添加部件”命令，選擇幾何模型文檔，該幾何模型就完成了入庫(kù)（詳細(xì)見(jiàn)圖2）。

2.3 參數(shù)化模型建模及入庫(kù)

對(duì)于系列化模型則需要進(jìn)行參數(shù)化建模，這樣可以減少建模工作量，同時(shí)也便于后期改系列模型的擴(kuò)展。以墊環(huán)形件為例，對(duì)參數(shù)化建模過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。首先在CATIA中建立環(huán)形件的幾何模型，根據(jù)模型幾何特征創(chuàng)建參數(shù)，關(guān)聯(lián)參數(shù)與相關(guān)幾何特征。建立一個(gè)EXCEL或者TXT文檔格式的設(shè)計(jì)表，在設(shè)計(jì)表文件中編寫(xiě)幾何模型各參數(shù)數(shù)據(jù)列表。使用知識(shí)工程工具欄中“設(shè)計(jì)表”命令將建立的設(shè)計(jì)表文件插入到模型文件當(dāng)中，并且關(guān)聯(lián)相關(guān)參數(shù)，參數(shù)化建模過(guò)程完成（詳細(xì)見(jiàn)圖3）。

3 結(jié)束語(yǔ)

文章對(duì)幾何模型庫(kù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，從使用和幾何模型對(duì)象角度對(duì)幾何模型庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，通過(guò)實(shí)例對(duì)幾何模型庫(kù)的建庫(kù)過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明，對(duì)幾何模型庫(kù)的設(shè)計(jì)工作具有很好的借鑒意義。

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作者簡(jiǎn)介：呂超（1984-），男，工程師，碩士研究生，從事試驗(yàn)機(jī)改裝設(shè)計(jì)與研究工作。

劉學(xué)杰（1982-），男，工程師，碩士研究生，從事試驗(yàn)機(jī)改裝設(shè)計(jì)與研究工作。