【正文】 畢業(yè)設(shè)計之所以能按期順利完成，這與我們王巍老師的辛勤付出密不可分。 建立了一個真實的加工環(huán)境，在計算機屏幕上實現(xiàn)加工過程的仿真，以增強 制造過程的各級決策與控制能力，優(yōu)化制造過程。虛擬制造技術(shù)涉及面很廣，包括環(huán)境構(gòu)成技術(shù)、過程特征抽取、元模型、集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)、 制造特征數(shù)據(jù)集成、多學科交流、決策支持工具、接口技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及建模與仿真技術(shù)等。打開如圖 ， 所示。 圖 載入蒙皮 7．按下“蒙皮定位”按鈕，載入蒙皮定位銷，蒙皮定位后，運行結(jié)果如圖 所示。因此我們根據(jù)工程實際需要，對每部分的數(shù)模精度要求進行評估，有選擇的簡化部分產(chǎn)品的數(shù)模，使之既能滿足工程實 際的需求，也可大大降低建模的工作量和工作難度。 圖 視頻屬性 3．在上圖中可以 選擇生成視頻文件的格式， 以及 文件保存的路徑。 沈陽航空航天大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 圖 機制 1運動 （ 2） 點擊 ， 螺母一邊旋轉(zhuǎn)一邊移動 ，如圖 所示。 圖 運行結(jié)果 9．選擇“退出”按鈕，退出創(chuàng)建圓環(huán)體的創(chuàng)建。 最后結(jié)果如圖 所示。單擊菜單欄“工程 — 引用”，選中所有以 CATIA 開頭的類的定義。如下所示修改宏腳本，粗體部分是增加或修改的部分。在拉伸定義的對話框中，指定長度為 20 厘米，完成拉伸特征，如圖 所示。單擊“開始 ”按鈕開始錄制。 3． 易維護 ， 在編制 Visual Basic 程序時，為了能將代碼連接到不同的控件上，必須把程序分成不同的幾個過程，這些事件驅(qū)動的過程又將程序分成若干個任務。 CAA 是第三方產(chǎn)品集成和一般客戶進行客戶化、個性化設(shè)計的強有力的工具，利用 CAA 完全可以實現(xiàn)達索應用系統(tǒng)的深層次開發(fā)。 （ CAA） 作為 CATIA V5 的組成部分，組件應用架構(gòu) CAA(Component Application Architecture)V5，是 Dassault Systemes 產(chǎn)品擴展和客戶進行二次開發(fā)的強有力的工具。采用單繼承，對象之間關(guān)系明確，體系結(jié)構(gòu)嚴謹，維護容易。 上面是宏的直接運行的方式，當然也可以把一個宏文件選擇一個圖標按鈕關(guān)聯(lián)，并將它放置在某個工具條內(nèi)，運行時候點擊圖標即可。開發(fā)步驟： 基于宏的 CATIA 的二次開發(fā)的運行方式可以分為三個步驟。 VBScript 是 Microsoft VisualBasic 的簡化版本，是 Visual Basic 的子集，編程方法和 Visual Basic 基本相同。 JScript， Javascript 的一種應用，用于 Windows NT 系統(tǒng)。這種方法直接、容易，可以用來實現(xiàn)一些簡單功能，屬于手動操作的自動化、條件化 和重新整合。 沈陽航空航天大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 3 方案論證 從大型的波音 747 飛機、火箭發(fā)動機到化妝品的包裝盒，幾乎涵蓋了所有的制造業(yè)產(chǎn)品都開始運用 CATIA 軟件， CATIA 提供方便的解決方案，迎合所有工業(yè)領(lǐng)域的大、中、小型企業(yè)需要。 CATIA作為一款高端的 CAD/CAM 軟件，隨著在中國應用領(lǐng)域的普及和深入，用戶對 CATIA個性化的要求日益提高。這種開發(fā)方式在 CATIA 系統(tǒng)二次開發(fā)中只在系統(tǒng)擴展中有所應用，它利用已有模型擴展已有模型建立出新的更豐富的 CATIA 對象特 征。在系統(tǒng)集成中， Automation API 把 CATIA 作為一個 OLE Automation Server 實現(xiàn)和用戶應用程序之間的數(shù)據(jù) 通信，這種方式只能在 Windows NT 環(huán)境下實現(xiàn)。 3)VB Application 從 CATIA 中獲取所需要的返回數(shù)據(jù)。所以，格式轉(zhuǎn)換、公式和規(guī)則編輯器不適合作為本課題二次開發(fā)的方式。它是用在多種軟件及標準的互相協(xié)作設(shè)計時的一種低層次應用。 CATIA 二次開發(fā)接口是通過兩種方式與外部程序通信：進程內(nèi)應用程序(InprocessApplication)方式和進程外應用程序 (OutProcess Application)方式。論文的研究工作開拓了課題的應用研究領(lǐng)域，對將來在航空飛機以及其它行業(yè)應用 CAD 技術(shù)打下了良好基礎(chǔ)，具有推廣性，為利用CATIA 作為通用開發(fā)平臺積累了經(jīng)驗。 (3)基于宏的開發(fā)方式：總結(jié)和學習宏語言以及 CAA Automation API 的結(jié)構(gòu)和開發(fā)方法，開發(fā)過程以及運行方式。 本課題 研究 的內(nèi)容和意義 課題內(nèi)容 運動仿真技術(shù)的主要內(nèi)容包括：在產(chǎn)品的真實制造、裝配之前進行的虛擬設(shè)計，在虛擬環(huán)境中進行產(chǎn)品的裝配及運動仿真，并對產(chǎn)品制造生產(chǎn)過程加以檢驗，檢查運動過程中可能出現(xiàn)的碰撞、干涉危險，分析產(chǎn)品的可加工性和工序的合理性。 在國內(nèi)，虛擬制造技術(shù)研究和應用起步相對較晚，與發(fā)達國家有一定差距。 以最快速度響應市場需求，從產(chǎn)品 整個研發(fā)周期 來講， 在產(chǎn)品研制的初期進行產(chǎn)品的虛擬裝配、運動仿真等 ，可以避免不必要的重復勞動，提高產(chǎn)品設(shè)計效率，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期 。 關(guān)鍵詞 ： CATIA；二次開發(fā)； VB；運動仿真 Abstract This paper discusses in CATIA V5R17 platform, analysis of the motion in the system hole equipment and characteristics of the mechanism, relying on language and its Visual Basic programming tool Microsoft Visual Basic Enterprise Edition on the Chinese part of CATIA assembly and motion simulation system of hole part 2 times the basic method developed in order to achieve humanputer interaction mode, the system holes to plete a machine motion simulation process. This paper introduces CATIA the first secondary development of methods of development and development?，F(xiàn)在產(chǎn)品的制造正在向著自動化、數(shù)字化的反向發(fā)展， 運動仿真 是產(chǎn)品數(shù)字化定義中的一個重要環(huán)節(jié)。建立制孔設(shè)備信息模型的目的 在于建立完整的制孔運動信息， 避免了可能存在的干涉和碰撞， 及時修改和進一步完善設(shè)計運動要素，節(jié)省了大量的人力，物力和財力。研究 CATIA 二次開發(fā)分類以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。并設(shè)計友好的用戶界面，便于用戶方便靈活地進行仿真加工。以中、高端 CAD/CAM 軟件為基礎(chǔ)平臺的虛擬制造系統(tǒng)開發(fā)包含了參數(shù)化設(shè)計、虛擬裝配、切削仿真、工藝規(guī)劃制造信息管理以及網(wǎng)絡化等功能模塊。 CATIA 二次開發(fā)分類 作為當今一個功能比較強大的 CAD 軟件， CATIA 提供了多種開放性接口，按應用范圍分，由低層次小范圍應用到高層次二次開發(fā)，共有五種開放性接口：標準格式導入 /導出 (Standard format import/export)、使用 Automation API 的宏命令模式、智能軟件 (Knowledgeware)、交互模式下的用戶自定義特征 (Catalog)、 CAA V5 C++amp。 (5)CAA V5 C++amp。 Automation 應用有兩種方式：一種是在交互模式下，終端用戶看到的 CATIA 數(shù)據(jù)模型操作過程的錄制，它本身是依賴于 CATIA 標準語言的(*.CATScript)；另一種方式是利用日志形式記錄每一步操作，這是一種交互式的編程過程，它在 Windows NT 或者 UNIX 環(huán)境下，而且也只能在這個環(huán)境下，采用 Visual Basic Script 或者 Java Script 語言編程，實現(xiàn)與任意的 OLE 兼容應用程序之間的通訊。如 CATIA 我們把它看成一個 Server，客戶編制的應用程序則是 Client。 做完以上工作用戶自定義的特征就可以在 CATIA 圖形交互模式下使用了。 基于以上分析，我們可以對四種 CATIA 二次開發(fā)工具的具體能力，作一個簡單的分類，如圖 所示。 CAXA 成為中國目前唯一的 Dassault Systemes 的合作軟件生產(chǎn)商，并與之結(jié)成了戰(zhàn)略聯(lián)盟，成立了聯(lián)合研發(fā)中心。所以利用CATIA V5 進行虛擬裝配及運動仿真勢在必行 。 宏可以用下列幾種腳本語言編寫，這取決于操作系統(tǒng)： 因此只能應用簡單的 InputBox()和 MsgBox()函數(shù)來分別輸入數(shù)據(jù)和彈出消息對話框顯示信息，不能生成復雜的對話框，所以有了一定局限性。這樣可以加入對話框及一些控件， CAA V5R8 以上的版本支持這種開發(fā)方式。宏的運行： 宏可以保存于內(nèi)部文件，也可以保存于外部文件，所以首先在宏窗口的左下角的下拉框中選擇是內(nèi)部文件還是外部文件。 RADE 是一個可視化的集成開發(fā)環(huán)境，它對于開發(fā)人員的素質(zhì)要求較高。 CATIA V5 面向?qū)ο蠛突诮M件的體系結(jié)構(gòu)很好地實現(xiàn)了面向?qū)ο笤O(shè)計原則中的抽象 (Abstraction)、封裝 (Encapsulation)、模塊化 (Modularity)和分層 (Hierarchy)，為CATIA V5 日后的發(fā)展和伙伴及專用應用程序的開發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)?？梢钥闯?， CAA 由一系列模塊組成，在 CAA架構(gòu)的支撐之下， Dassault Systemes 可像搭積木一樣建立起來，這種結(jié)構(gòu)非常適宜于系統(tǒng)的壯大和發(fā)展。 4 Visual Basic 環(huán)境下的 CATIA 二次開發(fā) Visual Basic 是 Microsoft 公司于 1991 年推出的基于 Windows 開發(fā)平臺的軟件開發(fā)工具，它繼承了 Basic 的簡單、高效、易用易學的功能，并融入了如面向?qū)ο?、設(shè)計過程可視化、事件驅(qū)動、動態(tài)數(shù)據(jù)驅(qū)動等先進的軟件開發(fā)技術(shù)，從而成為目前開發(fā)Windows 應用程序最好、最簡單的開發(fā)工具之一。 2．從菜單中選擇“工具 ? 宏 ? 開始錄制”命令，以顯示錄制宏的對話框。如圖 所示。單擊“編輯 ”按鈕，啟動宏編輯器。如圖 所示。 3．在窗體上添加第二個標簽和文本框，將它們的“名稱”屬性分別改為 lbDisCount和 txtDis。再次選擇“文件 ? 保存工程”選項 ,選擇保存路徑，即可保存窗體（ .frm）和工程文件（ .vbp） ,如圖 所示。 圖 創(chuàng)建機構(gòu) （ 4）鼠標放到 Line 1 后，點擊軸線，下圖中再找 Line 2，如 圖 所示 。非常方便。這是保證模沈陽航空航天大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 擬與仿真結(jié)果的基礎(chǔ)。 沈陽航空航天大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 圖 載入型架 4．按下“載入骨架”按鈕，載入 骨架后，運行結(jié)果如圖 所示。 3 個機械運動控制參數(shù)為X、 Y 和 Z。 虛擬制造系統(tǒng)（ Virtual Manufacturing System， VMS)是現(xiàn)實制造系統(tǒng)（ Real Manufacturing System， RMS)在虛擬環(huán)境下的映射，是 RMS 的模型化、形式化和計算機化的抽象描述和表示。并為后續(xù)的工廠中生產(chǎn)提供信息，并對生產(chǎn)進行分析和評價。如果進行連續(xù)制孔，效率不高。As Object 39。據(jù)此，我用 VB 程序設(shè)計語言編制了友好的操作界面，使用戶操作起來簡單方便，用戶還可對運動仿真過程進行管理操作。計算機還可以重復仿真，優(yōu)化實施方案。 圖 縱向運動仿真 4．在機制 3 下的命令 1 是進行制孔設(shè)備的制孔運動，進行制孔運動如圖如圖 所示。 圖 載入制孔設(shè)備 基于 CATIA 二次開發(fā)制孔設(shè)備運動仿真 制孔設(shè)備 為 3 自由度的數(shù)控設(shè)備，運動機構(gòu)較復雜。 圖 操作界面 2．按下載入“啟動 CATIA”按鈕，啟動 CATIA，運行結(jié)果如圖 所示。視頻將按照設(shè)定的 保存在相關(guān)目錄下。此功能可以將操作的整個過程錄制下來。 圖 導入零件 沈陽航空航天大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 導入零件 （ 2）回到 DMU Kinematics Workbench 后，點擊 鍵，對話框中點擊 New Mechanism， 選擇固定的零件， 如圖 所示。 圖 輸入 代碼 6．打開“工程設(shè)計”窗口，依次選擇“文件 ? 生成工程 ” ,選擇路徑，即可保存此程序的操作界面。 2．在窗體上添加一個標簽和一個文本 框，將它們的“名稱”屬性分別改為 lb1Count和 txtCount。該腳本將新建一個零件文檔，在其中創(chuàng)建有 5 個圓環(huán)體的拉伸特征，如圖 所示。 修改宏 可以對錄制的宏進行修改以適應實際的需要。 圖 建立 Part 4． 在模型中選擇 XY 平面，單擊工具條中的 圖標進 入草圖繪制。 這里我們用的是 Microsoft Visual Basic 中文企業(yè)版進行 VB 程序的具體編寫和調(diào)試，最終生成一個典型的可控界面 。 表 兩種開發(fā)方式各自具有本身的特點，是兩種層次上的開發(fā)方式，在對兩種方法了解后，根據(jù)開發(fā)的要求和難度來選擇開發(fā)的方式。