【正文】 ............................................................................. 9 基于宏的 CATIA 二次開發(fā) ................................................................................ 9 基于 CAA C++的 CATIA 二次開發(fā) .............................................................. 11 基于宏和基于 CAA 的兩種開發(fā)方案的比較及選擇 ............................................ 15 4 Visual Basic 環(huán)境下的 CATIA 二次開發(fā) ................................................................. 16 宏錄制、修改 ........................................................................................................... 16 錄制宏 ................................................................................................................ 16 修改宏 ................................................................................................................ 19 CATIA 二次開 發(fā)應(yīng)用舉例 ....................................................................................... 21 建立應(yīng)用程序 .................................................................................................... 21 創(chuàng)建人機(jī)交互界面 ............................................................................................ 23 運(yùn)動(dòng)仿真的應(yīng)用舉例 ........................................................................................ 25 CATIA 運(yùn)動(dòng)仿真錄制視頻 ....................................................................................... 29 5 基于 CAITA 二次開發(fā)制孔設(shè)備虛擬裝配和運(yùn) 動(dòng)仿真 ............................................... 31 零部件及制孔設(shè)備介紹 ........................................................................................... 31 基于 CATIA 二次開發(fā)制孔設(shè)備的虛擬裝配 ......................................................... 36 制孔設(shè)備運(yùn)動(dòng)模型的建立 ................................................................................ 36 制孔設(shè)備虛擬裝配的操作步驟 ........................................................................ 37 基于 CATIA 二次開發(fā)制孔設(shè)備運(yùn)動(dòng)仿真 ............................................................. 42 6 經(jīng)濟(jì)技術(shù)性分析 ............................................................................................................. 45 7 結(jié)論 ................................................................................................................................. 46 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 47 致 謝 ................................................................................................................................. 49 附錄Ⅰ 程序清單 ............................................................................................................... 50 附錄Ⅱ 程序清單 ............................................................................................................... 52 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 引言 隨著經(jīng)濟(jì)全球化浪潮席卷全球，企業(yè)間的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來越激烈，如何以最快的速度響應(yīng)市場(chǎng)需求，生產(chǎn)出符合市場(chǎng)需要的產(chǎn)品，已經(jīng)成為企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝的關(guān)鍵因素之一 。目前，運(yùn)動(dòng)仿真在工業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了廣泛深入的研究和應(yīng)用。因此，本課題基于 CATIA 二次開發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)制孔設(shè)備的虛擬運(yùn)動(dòng)，為生產(chǎn)實(shí)踐提供參考依據(jù)。運(yùn)用程序控制 CATIA 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)制孔路徑。 (2)本課題的研究具有前沿性。 CATIA 二次開發(fā)接口 CATIA 使用基于組件對(duì)象模型 COM(Component Object Model)技術(shù)的自動(dòng)化 (Automation)提供二次開發(fā)接口，使用 Automation 技術(shù)， CATIA 可與外部應(yīng)用程序共享對(duì)象，像 VB、 VC 等開發(fā)工具和 VB 腳本、 Java 腳本語言以及 HTML 等語言提供編程接口。 這些開放性接口的使用范圍各有不同： (1)標(biāo)準(zhǔn)格式導(dǎo)入 /導(dǎo)出是在多種 CAX(CAD/CAM/CAE)文件格式， DM(Product Data Management)文件格式和各種標(biāo)準(zhǔn)文件格式之間轉(zhuǎn)換的開放性接口工具。 以 上提到的五種開放性接口雖然都是 CATIA 和其它應(yīng)用程序或 CAD 軟件的數(shù)據(jù)交換方式，但是格式轉(zhuǎn)換、公式和規(guī)則編輯器只是低層次的應(yīng)用，而且公式編輯器無法實(shí)現(xiàn)對(duì) CATIA 對(duì)象進(jìn)行造型、裝配等高級(jí)控制。 2)生成所需要的數(shù)據(jù)。其中，它在具體問題二次應(yīng)用中可以完成交互進(jìn)程的控制和定義用戶接口，例如，在一個(gè)過程中對(duì) CATIA 對(duì)象進(jìn)行一系列操作、定義一個(gè)用戶參數(shù)輸入入口等。 這種建模方式實(shí)際上是 CAD 技術(shù)中的表驅(qū)動(dòng)模型技術(shù)，即在 CAD 系統(tǒng)中允許利用 “表格驅(qū)動(dòng)”方式來建立實(shí)體模型，從而實(shí)現(xiàn)系列化零件的構(gòu)建及組織，一次建模，多次選用。 由上述分析可以很明顯地看出 CATIA 提供的各種二次開發(fā)方式的優(yōu)劣。南京航空航天大學(xué)在基于 CATIA 環(huán)境運(yùn)用 CATIA二次開發(fā)平臺(tái) CAA 和 C++及 VB 語言，對(duì)虛擬裝配環(huán)境、虛擬裝配路徑規(guī)劃、虛擬裝配信息模型等進(jìn)行了研究與開發(fā)。 基于宏的 CATIA 二次開發(fā) 大多數(shù) CAD/CAM 軟件都支持宏操作，可以對(duì)生成的宏文件添加、修改、判斷、循環(huán)、選擇等條件，再重新運(yùn)行，這便是一個(gè)開發(fā)過程。 VBScript， Visual Basic 的腳本語言，用于 Windows NT 系統(tǒng)； MS VBScript 語言 VBScript 是一種腳本語言，與 Basic 語言有密切聯(lián)系。 如 果是外部文件，則選擇“宏庫”按鈕，選擇宏所在的文件目錄，然后即可運(yùn)行，同樣宏結(jié)構(gòu)也顯示于窗口內(nèi)。 V5 體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)分析 CATIA V5 采用了多種支持組件技術(shù)的軟件技術(shù)如： JAVA、 COM/DCOM、CORBA 等，內(nèi)部模塊全部采用 CNEXT(CATIA 內(nèi)部使用的一種 C++語言 )實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)單一，提供了多種開發(fā)接口，支持 C++/JAVA、 AutomationAPI，支持各種開發(fā)工具： CAAC++， JAVA， VB，腳本語言。分析掌握 CATIA V5 的組件體系結(jié)構(gòu)對(duì)基于 CAA 的開發(fā)應(yīng)用具有重要的意義。同時(shí) CAA 利用了組件對(duì)象技術(shù) (Component Object Model， COM)，通過COM 調(diào)用 CATIA 最底層的 API，這給對(duì) CAA 的 學(xué)習(xí)掌握帶來了困難，對(duì)于更深層次的研討使用也帶來了極大的障礙。 2． 快捷 ， 對(duì)象 (Object)中的數(shù)據(jù)都保存在屬性中，我們可以通過改變控件的屬性控制其在程序中的作用。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 宏錄制 如果之前沒有使用過宏的功能， CATIA 會(huì)提供一個(gè)默認(rèn)的宏庫。 7． 選擇 功能，為剛剛完成的草圖創(chuàng)建一個(gè)拉伸特征。 圖 宏編輯 腳本改為能創(chuàng)建并排的 5 個(gè)圓環(huán)。 圖 建立 Form1 3．在 VB 中建立了一個(gè)新建工程后，我們需要引用 CATIA 類。 4．在窗體上添加兩個(gè)命令按鈕，將第一個(gè)按鈕的“名稱”屬性改為“ cmdCreate”，Caption 屬性改為“創(chuàng)建”， 將第二個(gè)按鈕的“名稱”屬性改為“ cmdExit”， Caption屬性改為“退出”。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 8．選擇“創(chuàng)建”按鈕，即打開 CATIA，創(chuàng)建圓環(huán)體，運(yùn)行結(jié)果如圖 所示。 圖 成功 3． 運(yùn)動(dòng)仿真 （ 1） 點(diǎn)擊 鍵后出現(xiàn) Kinematics Simulation 對(duì)話框，用 Command bar 來確認(rèn)機(jī)構(gòu)移動(dòng) ，如圖 所示。 圖 視頻錄制器 2． 單擊 命令會(huì)出現(xiàn)如下對(duì)話框 ， 如圖 所示。如果全部建立精確數(shù)模，工作量過大，也沒有必要。 圖 骨架定位 6．按下“載入蒙皮”按鈕，蒙皮載入后，運(yùn)行結(jié)果如圖 所示。 1．按下 。虛擬制造是一種新的制造技術(shù)，它以信息技術(shù)、仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支持。通過 CATIA 錄制宏，在宏的基礎(chǔ)上對(duì)它進(jìn)行分析，并按照設(shè)計(jì)的需要在 Visual Basic 語言的界面修改調(diào)試宏中的程序，達(dá)到實(shí)現(xiàn)制孔設(shè)備的虛擬裝配和制孔運(yùn)動(dòng)仿真。今天，畢業(yè)設(shè)計(jì)工作即將結(jié)束，我也如期完成任務(wù)。在此，我向王巍老師表達(dá)最真摯的謝意。通過虛擬機(jī)床不僅可以全面、逼真地反映現(xiàn)實(shí)的加工環(huán)境和加工過程，還能對(duì)加工中出現(xiàn)的碰撞、干涉提供報(bào)警信息，對(duì)產(chǎn)品的可加工性、工藝規(guī)程的合理性和加工精度進(jìn)行評(píng)估、預(yù)測(cè)，達(dá)到節(jié)省資源、避免風(fēng)險(xiǎn)的目的。 仿真就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)經(jīng)過抽象和簡(jiǎn)化形成系統(tǒng)模型，然后在分析的基礎(chǔ)上運(yùn)行此模型，從而得到該系統(tǒng)的一系列的統(tǒng)計(jì)性能。 圖 橫向及縱向運(yùn)動(dòng) 圖 制孔運(yùn)動(dòng) 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 2．在機(jī)制 1 下的命令 1 是進(jìn)行制孔設(shè)備的橫向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行橫向運(yùn)動(dòng)如圖 所示 。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 圖 蒙皮定位 8．按下“載入滑桿”按鈕，載入制孔設(shè)備的滑桿后，運(yùn)行結(jié)果如圖 所示。 制孔設(shè)備 的精確建模包括 制孔設(shè)備的 外廓、 底座 、 型架 和工裝等在 CATIA V5下精確數(shù)模的建立。在 “ 捕獲 ”欄中計(jì)時(shí)器上選擇幀頻和選擇錄制窗口的大小和區(qū)域。 圖 運(yùn)動(dòng)仿真 CATIA 運(yùn)動(dòng)仿真錄制視頻 用 CATIA 軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬后，有時(shí)為了更清晰地將整個(gè)裝配過程及運(yùn)動(dòng)過程呈現(xiàn)在客戶或工人面前，就需要使用動(dòng)畫進(jìn)行演示。 運(yùn)動(dòng)仿真的 應(yīng)用舉例 1． 選 擇菜單中 開始 ? 數(shù)字模型 ? DMU Kinematics， 如圖 所示。 圖 創(chuàng)建圓環(huán)體 5．在工程 1Form1 （ Code）中添加代碼，如圖 所示。如圖 所示。單擊腳本編輯器菜單中的保存修改過的文件，關(guān)閉腳本編輯器。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 圓環(huán)體 8． 在錄制工具條上單擊 停止錄制的按鈕，停止當(dāng)前的宏錄制。“停止錄制”按鈕的工具條會(huì)出現(xiàn)在屏幕中，如圖 所示。發(fā)生一個(gè)事件就執(zhí)行一個(gè)相應(yīng)的任務(wù)。