【正文】 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。南京航空航天大學(xué)在基于 CATIA 環(huán)境運用 CATIA二次開發(fā)平臺 CAA 和 C++及 VB 語言，對虛擬裝配環(huán)境、虛擬裝配路徑規(guī)劃、虛擬裝配信息模型等進行了研究與開發(fā)。 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。目前開發(fā)的主要有南京航空航天大學(xué)、北京航空航天大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)，另外航空系統(tǒng)的許多單位，如成都飛機設(shè)計研究所，沈陽飛機設(shè)計研究所等也十分關(guān)注基于 CAA 的應(yīng)用開發(fā)。 CATIA 二次開發(fā) 國內(nèi)外應(yīng)用情況 在國外，應(yīng)用 CAAV5 的公司及其合作單位也走向成熟，表 列出了一些 CATIA V5 應(yīng)用方面為 Dassault Systemes 開發(fā)應(yīng)用程序的部分公司。 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。 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。 (3)CAA V5 C++and Java API 包含一系列 CATIA 的 C++庫函數(shù)，這庫函數(shù)在CATIA 運行時加載，用戶可以通過安裝 CAA RADE(Component Application Architecture RapidApplication Development Environment)模塊實現(xiàn)在 Visual C++ 或者 Java 編程環(huán)境下的可視化編程。 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。 這種建模方式實際上是 CAD 技術(shù)中的表驅(qū)動模型技術(shù)，即在 CAD 系統(tǒng)中允許利用 “表格驅(qū)動”方式來建立實體模型，從而實現(xiàn)系列化零件的構(gòu)建及組織，一次建模，多次選用。 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。 2)搜集已有的特征定義，確定輸入?yún)?shù)，并建立用戶自定義特征輸入?yún)?shù) (IUDF)。 (2)用戶自定義特征 ((User Defined FeatureUDF)是利用 CATIA的 Catalog功能實現(xiàn)的一種比較簡便的二次開發(fā)方式，簡單的說就是利用已有的 CATIA 對象，將其參數(shù)與用戶自定義的新的交互數(shù)據(jù)類型集成起來，實現(xiàn)與用戶之間的交互操作。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。如 CATIA 我們把它看成一個 Server，客戶編制的應(yīng)用程序則是 Client。 Automation 技術(shù)包括兩個方面： Serve 和 Client。 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。 2)生成所需要的數(shù)據(jù)。 Automation 應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用程序之間的通訊。作為一個完善的 CAD/CAM 系統(tǒng)，沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 CATIA 的幾種開放性開發(fā)方式之間是 相互依存、相互作用的，它們之間的關(guān)系如圖 所示。 AutomationAPI、交互模式下的用戶特征自定義、 CAAV5 C++amp。 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。 (5)CAA V5 C++amp。它是完成特定功能的一種高效開發(fā)方式，也是結(jié)合知識庫規(guī)則的公式應(yīng)用。 (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。 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。 CATIA 二次開發(fā)分類 作為當(dāng)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(yīng)用范圍分，由低層次小范圍應(yīng)用到高層次二次開發(fā)，共有五種開放性接口：標(biāo)準(zhǔn)格式導(dǎo)入 /導(dǎo)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。 進程外應(yīng)用程序方式下， CATIA 與外部應(yīng)用程序在不同進程地址空間運行。 進程內(nèi)應(yīng)用程序方式下， CATIA 軟件與腳本運行在同一進程地址空間，比如宏方式 (Macro)。 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。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(luò)化等功能模塊。它開放的組件應(yīng)用架構(gòu)允許更多的開發(fā)公司針對用戶的需要特別定制的應(yīng)用解決方案，也就是對其進行二次開發(fā)。 (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)本課題的研究具有前沿性。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。 (4)對運動仿真系統(tǒng)進行了總體規(guī)劃和設(shè)計。基于 VB 的開發(fā)方式：總結(jié)和學(xué)習(xí) VB 的結(jié)構(gòu)和開發(fā)方法、開發(fā)過程。運用程序控制 CATIA 進行運動制孔路徑。研究 CATIA 二次開發(fā)分類以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。以 VB 為載體，進行編程，開發(fā)工具完全集成在 Microsoft Visual Basic 環(huán)境中。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。因此，本課題基于 CATIA 二次開發(fā)，最終實現(xiàn)制孔設(shè)備的虛擬運動，為生產(chǎn)實踐提供參考依據(jù)。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。 綜上所述，目前運動仿真技術(shù)己經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。但在構(gòu)建虛擬運動設(shè)計環(huán)境，并應(yīng)用于汽車和航天航空等領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)也取得了一定的經(jīng)濟和社會效益。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?，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)。 在 制孔設(shè)備運動 結(jié)束以后，系統(tǒng)能夠記錄 制孔運動 過程的所有信息，并生成評審報告、視頻錄像等供隨后的分析使用。 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。 Finally, a virtual assembly system hole equipment and motion simulation, detailed description of the second to plete the CATIA Development of concrete steps, and all modules will be integrated into an interactive software interface, the system generates a plete simulation model of hole motion. Keywords: CATIA； Secondary development； VB； Motion Simulation 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） III 目 錄 1 引言 ................................................................................................................................... 1 本課題的研究背景 ..................................................................................................... 1 本課題研究的內(nèi)容和意義 ......................................................................................... 2 課題內(nèi)容 .............................................................................................................. 2 課題意義 .............................................................................................................. 2 2 文獻綜述 ........................................................................................................................... 3 CATIA 二次開發(fā)介紹 ................................................................................................. 3 CATIA 二次開發(fā)接口 ................................................................................................. 3 CATIA 二次開發(fā)分類 ................................................................................................. 4 CATIA 二次開發(fā)國內(nèi)外應(yīng)用情況 ............................................................................. 8 3 方案論證 ........................................................................................................................... 9 方案的提出 ................................................................................................................. 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 Vi