【正文】 但是本次開發(fā)中也存在不足之處，由于時間有限，所做的程序局限性比較大，只能一次制孔一個，不能進行連續(xù)制孔。 圖 制孔運動仿真 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 45 6 經(jīng)濟技術(shù)性分析 飛機產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)是 20 世紀 80 年代后期以來，隨著 CAD/CAM、計算機信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以全面采用數(shù)字化產(chǎn)品定義、數(shù)字化預(yù)裝配、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、并行工程和虛擬制造技術(shù)為主要標(biāo)志的新一代設(shè)計制造技術(shù)，它從根本上改變了飛 機傳統(tǒng)的設(shè)計與制造方式，大幅度提高了飛機設(shè)計制造技術(shù)水平。 圖 啟動 CATIA 3．按下“載入型架”按鈕，型架載入后，運行結(jié)果如圖 所示。錄制的過程可以暫停，停止。如圖 所示。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 圖 運行結(jié)果 CATIA 二次開發(fā)應(yīng)用舉例 建立應(yīng)用程序 Visual Basic 系統(tǒng)環(huán)境下依次選擇“文件 ? 新建工程”菜單選項，打開“新建工程 ”窗口。 5． 在草圖中選擇 工具，在當(dāng)前坐標(biāo)原點繪制來年兩個圓。采用第一種方案基于宏的 CATIA二次開發(fā)，利用 Microsoft Visual Basic 中文企業(yè)版作為開發(fā)工具，借助 VB 編成人性化的操作界面，開發(fā)一個 CATIA 環(huán)境下的虛擬裝配和運動仿真系統(tǒng)，采用人機交互的方式，便于非專業(yè)人士對的使用管理操作，大大提高了生產(chǎn)效率。 CATIA 中的具體實現(xiàn)如下例所示，如要做一條垂直于曲面的線，對象繼承關(guān)系如下： +CATBaseUnknown | +CATBaseDispatch | +AnyObject | 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 +HybridShape | +Line | +HybridShapeLineNormal 工廠的繼承關(guān)系： +CATBaseUnknown | +CATBaseDispatch | +AnyObject | +Factory | +HybridShapeFactory 先在 HybridShapeLineNormal 對象設(shè)定做這條線的屬性參數(shù)如：點、參考面，在公共抽象層 Line 中設(shè)定線的共同屬性如坐標(biāo)、法矢等，然后調(diào)用 HybridShapeFactory中的 AddNewLineNormal 方法進行對 象實例化。 這種方式在文件編輯器編輯腳本語言，不是要 VB 編輯器，在 CATIA 環(huán)境下運行。而且這一技術(shù)正在從發(fā)達國家 流向 發(fā)展中國家。 它涵蓋了二次應(yīng)用 、系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)集成三個領(lǐng)域，包括交互過程的控制、定義新的參數(shù)入口、檢查相關(guān)規(guī)則、建立和應(yīng)用新的數(shù)據(jù)模型及和外部系統(tǒng)的集成等七個方面的應(yīng)用，可以實現(xiàn) CATIA 幾乎所有功能的二次開發(fā)工作。 Automation Server 是一個實現(xiàn)了 IDispatch 接口的 COM組件，而 Automation Client 是一個通過 IDispatch 接口與自動化服務(wù)器進行通信的COM 客戶。 (4)交互模式下的用戶自定義特征是另一種交互模式下的開放性自定義接口，它是利用自定義的交互模式新參數(shù)和已有模型相結(jié)合來定義實體特征的。 隨著 CATIA 系統(tǒng)在國內(nèi)制造業(yè)應(yīng)用范圍的不斷擴大，許多大型制造企業(yè)在使用中都相應(yīng)的提出了客戶化及二次開發(fā)的需求。該課題主要完成以下內(nèi)容： (1)收集、整理相關(guān)資料，閱讀、學(xué)習(xí) VB 幫助文檔。 運動仿真 是 虛擬制造的 重要組成部分，利用 運動仿真 ，可以驗證 產(chǎn)品 設(shè)計和操作的正確與否，以便及早的發(fā)現(xiàn) 設(shè)計 中的問題，對模型進行修改，并通過可視化顯示 運動 過程。 本課題的研究背景 基于虛擬現(xiàn)實的產(chǎn)品 運動仿真 技術(shù)在新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品的維護以及操作培訓(xùn)方面具有獨特的作用。它 的采用可縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 (3)本系統(tǒng)具有實用性，既能應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)，也適用于學(xué)校教學(xué)實踐。 (2)Automation API 的宏命令模式是利用日志 Visual Basic、 Java Script/HTML 對Automation Components 編寫腳本代碼控制，這個接口是在 CATIA 圖形交互模式下的自定義 CATIA 系統(tǒng)，它是一種比較高層次的二次開發(fā)應(yīng)用。 Automation 技術(shù)是建立在 COM 基礎(chǔ)之上 ，由 OLE Automation(Object Linking and Embedding Automation)發(fā)展而來的， Automation 的核心技術(shù)是允許一個應(yīng)用程序操作另一個應(yīng)用程序。 利用 CATIACatalog 模塊開發(fā)應(yīng)用軟件優(yōu)缺點： 1)Catalog 是 CATIA V5 的內(nèi)部模塊，開發(fā)過程即為模塊使用過程，且使用簡便，易于操作，容易實現(xiàn)多人同時開發(fā)； 2)由于 Catalog 是 CATIA 的內(nèi)部模塊，所以它與系統(tǒng)的兼容性好、運行速度較快、運行穩(wěn)定； 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 3)該模塊圖形功能不完善，只能提供給用戶一個三維圖像和一個參數(shù)表格，表中不給出各項數(shù)據(jù)和模型尺寸的對應(yīng)關(guān)系，確定數(shù)據(jù)和模型尺寸關(guān)系較為麻煩； 4)模塊只能提供一維參數(shù)驅(qū)動表格，當(dāng)遇到有類似“直徑 —— 長度”關(guān)系的二維甚至多維表格時， Catalog 就無能為力了。盡管 Pro/E、 UG、 MDT、 CAD、 SolidWorks 和 SolidEdge 等 ,功能都十分強大 , 幾 乎都配備了標(biāo)準件庫模塊，但是在作圖尤其是逆向與造型部分，其它軟件都顯得十分弱小， CAD 及 MDT 基本上是一個二維工程繪圖軟件，具有較強的繪圖、編輯、剖面線和圖案繪制、尺寸標(biāo)注以及方便用戶的二次開發(fā)功能，況且對于零件繁多的圖形， Pro/E 等軟件對硬件的要求還是很高。 包括 CATIA在內(nèi)的 Dassault Systemes V5 的產(chǎn)品在 Unix系統(tǒng)支持 Basic Script 以上的版本，在 Windows 系統(tǒng)下支持 ，具體來說， CATIA 可以以兩種語言方式來記錄宏，分別為 CATScript 和 MS VBScript。 (1)啟動錄制宏 (macro)記錄所進行操作，選擇 CATScript 和 MS VBScript 兩種語言之一，就會分別生成 *.CATScript 和 *.catvba 文件，記錄了所進行的全部操作并以沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 VBScript 語言描述。 根據(jù) CAD 軟件的特點和實際需要， CATIA 的實際模式比較簡單，主要有工廠模式、層模式等。但是，由于達索應(yīng)用系統(tǒng)本身的復(fù)雜性和 CAA 所涉及的深層次內(nèi)容，利用 CAA 進行二次開發(fā)必然具有一定的復(fù)雜性和難度，用戶在熟練掌握達索應(yīng)用系統(tǒng)的同時，還必須具備軟件開發(fā)的知識和能力，這無疑也是一件極具挑戰(zhàn)性的工作?！巴Ｖ逛浿啤卑粹o的工具條會出現(xiàn)在屏幕中，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。 圖 創(chuàng)建圓環(huán)體 5．在工程 1Form1 （ Code）中添加代碼，如圖 所示。 圖 運動仿真 CATIA 運動仿真錄制視頻 用 CATIA 軟件進行動態(tài)模擬后，有時為了更清晰地將整個裝配過程及運動過程呈現(xiàn)在客戶或工人面前，就需要使用動畫進行演示。 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。 圖 橫向及縱向運動 圖 制孔運動 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 43 2．在機制 1 下的命令 1 是進行制孔設(shè)備的橫向運動，進行橫向運動如圖 所示 。通過虛擬機床不僅可以全面、逼真地反映現(xiàn)實的加工環(huán)境和加工過程，還能對加工中出現(xiàn)的碰撞、干涉提供報警信息，對產(chǎn)品的可加工性、工藝規(guī)程的合理性和加工精度進行評估、預(yù)測，達到節(jié)省資源、避免風(fēng)險的目的。今天，畢業(yè)設(shè)計工作即將結(jié)束，我也如期完成任務(wù)。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)實技術(shù)為支持。 圖 骨架定位 6．按下“載入蒙皮”按鈕，蒙皮載入后，運行結(jié)果如圖 所示。 圖 視頻錄制器 2． 單擊 命令會出現(xiàn)如下對話框 ， 如圖 所示。 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 圖 8．選擇“創(chuàng)建”按鈕，即打開 CATIA，創(chuàng)建圓環(huán)體，運行結(jié)果如圖 所示。 圖 建立 Form1 3．在 VB 中建立了一個新建工程后，我們需要引用 CATIA 類。 7． 選擇 功能，為剛剛完成的草圖創(chuàng)建一個拉伸特征。 2． 快捷 ， 對象 (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。分析掌握 CATIA V5 的組件體系結(jié)構(gòu)對基于 CAA 的開發(fā)應(yīng)用具有重要的意義。如 果是外部文件，則選擇“宏庫”按鈕，選擇宏所在的文件目錄，然后即可運行，同樣宏結(jié)構(gòu)也顯示于窗口內(nèi)。 MS VBScript 語言 VBScript 是一種腳本語言，與 Basic 語言有密切聯(lián)系。 基于宏的 CATIA 二次開發(fā) 大多數(shù) CAD/CAM 軟件都支持宏操作，可以對生成的宏文件添加、修改、判斷、循環(huán)、選擇等條件，再重新運行，這便是一個開發(fā)過程。 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。其中，它在具體問題二次應(yīng)用中可以完成交互進程的控制和定義用戶接口，例如，在一個過程中對 CATIA 對象進行一系列操作、定義一個用戶參數(shù)輸入入口等。 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現(xiàn)對 CATIA 對象進行造型、裝配等高級控制。 CATIA 二次開發(fā)接口 CATIA 使用基于組件對象模型 COM(Component Object Model)技術(shù)的自動化 (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。運用程序控制 CATIA 進行運動制孔路徑。目前，運動仿真在工業(yè)發(fā)達國家已經(jīng)得到了廣泛深入的研究和應(yīng)用。 second shows the secondary development of CATIA general steps and methods。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。 課題 意義 (1)相對于 2D 或 3D 線框性質(zhì)的加工過程制孔軌跡模擬，本系統(tǒng)運動仿真加工的真實感較強，根據(jù) VB 程序，能夠在屏幕上真實地顯示整個零件的制孔過程。Java API。它的大致工作過程如下： 1)啟動 VB Application，由 VB Application 啟動 CATIA。簡單的流程就是：建立引用的幾何體→定義參數(shù)表→存儲到 Catalog 文件中→實際建模應(yīng)用。南京航空航天大學(xué)航空宇航學(xué)院與成都 飛機設(shè)計研究所也成立了項目組，致力于 CATIA 的二次開發(fā)。 BasicScript sdk，用于 Unix； 系統(tǒng)安裝 Microsoft Visual Basic 后，可在 CATIA 系統(tǒng)菜單 Tools 下的子菜單 Macro 里直接進入 Visual Basic 編輯器進行編輯。而 API 接口程序的編 制也是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，同樣要求開發(fā)設(shè)計人員有較高的專業(yè)背景知識及清晰的邏輯思路。點擊相應(yīng)的模塊，可以進入各個模塊的文檔，可以看出構(gòu)成 CAA組件的模塊文檔數(shù)量是極其繁多的，而且各個模塊文檔內(nèi)容之間相互滲透，互相關(guān)聯(lián)，極為復(fù)雜。如圖 所示。如圖 所示。標(biāo)簽的 Caption 屬性改為“間距”，文本框的 txt 屬性改為“ 150”。 圖 選擇軸線 （ 5） 點擊確定 ，出現(xiàn)結(jié)果， 如圖 所示 。 制孔設(shè)備 由多個廠家的產(chǎn)品組成，并非所有產(chǎn)品都有數(shù)模，有數(shù)模的也并非是 CATIA V5 的模型。分別表示控制鉆鉚機 X 向、 Y 向、 Z 向。 7 結(jié)論 到這里，此次畢業(yè)設(shè)計的基本任務(wù)已經(jīng)完成。 附錄 Ⅰ 程序 清單 程序代碼： Sub CreateCylinder(iCount As Integer, iDis As Integer) Dim CATIA As Object On Error Resume Next Set CATIA = GetObject(, ) If 0 Then Set CATIA = CreateObject() = True End If On Error GoTo 0 Set documents1 = Set partDocument1 = (Part) Set part1 = Set bodies1 = Set body1 = (零部件幾何體 ) Set sketches1 = Set originElements1 = Set reference1 = Set sketch1 = (reference1) Dim arrayOf