【正文】 I：它是用于宏程序中，由說(shuō)明性語(yǔ)言如 Visual Basic Script 或JavaScript 編寫(xiě)的。它的大致工作過(guò)程如下： 1)啟動(dòng) VB Application，由 VB Application 啟動(dòng) CATIA。 3)VB Application 從 CATIA 中獲取所需要的返回?cái)?shù)據(jù)。 Automation 技術(shù)并不是直接獲取及處理數(shù)據(jù)，而是間接的通過(guò)暴露的對(duì)象和屬性，利用對(duì)象的方法和屬性獲取、設(shè)置及處理數(shù)據(jù)。 Automation Server 是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了 IDispatch 接口的 COM組件，而 Automation Client 是一個(gè)通過(guò) IDispatch 接口與自動(dòng)化服務(wù)器進(jìn)行通信的COM 客戶。 對(duì)于 AutomationAPI 來(lái)說(shuō)，它大致可以完成的任務(wù)涵蓋了具體問(wèn)題、二次應(yīng)用和系統(tǒng)集成三個(gè)方面。在系統(tǒng)集成中， Automation API 把 CATIA 作為一個(gè) OLE Automation Server 實(shí)現(xiàn)和用戶應(yīng)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(shí)現(xiàn)。 這種開(kāi)發(fā)模式的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程： 1)定義一系列需要的交互數(shù)據(jù)參數(shù)。 3)將建立好的 IUDF 存儲(chǔ)到 CATIA 的零件文件 (*.CATPart)中去，并在相應(yīng)的Catalog 文件引用 IUDF。簡(jiǎn)單的流程就是：建立引用的幾何體→定義參數(shù)表→存儲(chǔ)到 Catalog 文件中→實(shí)際建模應(yīng)用。這種開(kāi)發(fā)方式在 CATIA 系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)中只在系統(tǒng)擴(kuò)展中有所應(yīng)用，它利用已有模型擴(kuò)展已有模型建立出新的更豐富的 CATIA 對(duì)象特 征。 綜上所述， CATIA Catalog 模塊開(kāi)發(fā)方式局限性大，不適合作為應(yīng)用軟件二次開(kāi)發(fā)的方式。 它涵蓋了二次應(yīng)用 、系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)集成三個(gè)領(lǐng)域，包括交互過(guò)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(gè)方面的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn) CATIA 幾乎所有功能的二次開(kāi)發(fā)工作。 圖 二次開(kāi)發(fā)方式的工具具體能力 由圖可以看出作為 CATIA二次開(kāi)發(fā)方式， CAAV5 C++and JavaAPI 和 Automation API 都可以實(shí)現(xiàn)，但是 Automation 只能實(shí)現(xiàn)有限的一些功能，如果說(shuō) CAA V5 C++and Java API 是 CATIA 二次開(kāi)發(fā)接口的完整版，那么 AutomatinnAPI 只能是 CAA V5 C++and Java API 中的一部分。 CATIA作為一款高端的 CAD/CAM 軟件，隨著在中國(guó)應(yīng)用領(lǐng)域的普及和深入，用戶對(duì) CATIA個(gè)性化的要求日益提高。 圖 CATIAV5軟件合作伙伴 在國(guó)內(nèi)， CATIA 二次開(kāi)發(fā)特別是基于 VB 的研究和課題剛剛開(kāi)始。這源于 CATIA 在航空領(lǐng)域的應(yīng)用以及對(duì)其基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的要求。南京航空航天大學(xué)航空宇航學(xué)院與成都 飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所也成立了項(xiàng)目組，致力于 CATIA 的二次開(kāi)發(fā)。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 3 方案論證 從大型的波音 747 飛機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)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(kāi)始運(yùn)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。對(duì)諸如相切、拔模、補(bǔ)破面等等問(wèn)題都難以解決， Pro/E 等軟件也拿不出快捷的解決辦法。而且這一技術(shù)正在從發(fā)達(dá)國(guó)家 流向 發(fā)展中國(guó)家。 方案的提出 目前，在 CATIA V5 R17 下建立虛擬裝配和運(yùn)動(dòng)仿真，可以有兩種方案：基于宏的 CATIA 二次開(kāi)發(fā)和基于 CAA C++的 CATIA 二次開(kāi)發(fā)。這種方法直接、容易，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單功能，屬于手動(dòng)操作的自動(dòng)化、條件化 和重新整合。 宏是一系列組合在一起的命令和指令，以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)執(zhí)行的自動(dòng)化。宏在 CATIA 中的內(nèi)核及內(nèi)部函數(shù)的調(diào)用集成得很好。 BasicScript sdk，用于 Unix； JScript， Javascript 的一種應(yīng)用，用于 Windows NT 系統(tǒng)。 這種方式在文件編輯器編輯腳本語(yǔ)言，不是要 VB 編輯器，在 CATIA 環(huán)境下運(yùn)行。 VBScript 是 Microsoft VisualBasic 的簡(jiǎn)化版本，是 Visual Basic 的子集，編程方法和 Visual Basic 基本相同。 VBScript 語(yǔ)言雖然是特意為在瀏覽器中進(jìn)行工作而設(shè)計(jì)的，但同時(shí)可用于各種軟件，其在各種軟件中的創(chuàng)建和運(yùn)行基本相似。 為了克服 CATScript 語(yǔ)言方式的一些不足，需要進(jìn)行復(fù)雜的開(kāi)發(fā)，可以采用MSVBScript 語(yǔ)言方式進(jìn)行宏開(kāi)發(fā)，即 VBA 的開(kāi)發(fā)方式，生成 *.catvba 格式的文件。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(jìn)入 Visual Basic 編輯器進(jìn)行編輯。開(kāi)發(fā)步驟： 基于宏的 CATIA 的二次開(kāi)發(fā)的運(yùn)行方式可以分為三個(gè)步驟。 (2)修改創(chuàng)建后的宏 CATScript 語(yǔ)言只須用文本編輯方式即可，而 MS VBScript方式則可打開(kāi) VB 編程器進(jìn)行編輯，并可以插入多個(gè)對(duì)話框和模塊較前一種方式有了一定的擴(kuò)展。 如果是內(nèi)部文件，則在宏窗口的文本框中會(huì)顯示已創(chuàng)建的一系列宏，選擇需要的宏，按下“運(yùn)行”按鈕，宏結(jié)果就可顯示于窗口內(nèi)。 上面是宏的直接運(yùn)行的方式，當(dāng)然也可以把一個(gè)宏文件選擇一個(gè)圖標(biāo)按鈕關(guān)聯(lián)，并將它放置在某個(gè)工具條內(nèi)，運(yùn)行時(shí)候點(diǎn)擊圖標(biāo)即可。 CAA 在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，使用了組件對(duì)象模型（ COM）、對(duì)象的連接和嵌入（ OLE）技術(shù)，使 CATIA 的二次 開(kāi)發(fā)更加趨于標(biāo)準(zhǔn)化，使程序的使用更加簡(jiǎn)潔明了， CAA 可擴(kuò)展的模塊化開(kāi)發(fā)架構(gòu)，使得全球諸多開(kāi)發(fā)商可以參與達(dá)索的研發(fā)。但 CAA 實(shí)現(xiàn)對(duì) CATIA 的二次開(kāi)發(fā)，是通過(guò)達(dá)索提供的RADE 和不同的 API 接口程序來(lái)完成的。而 API 接口程序的編 制也是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，同樣要求開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員有較高的專(zhuān)業(yè)背景知識(shí)及清晰的邏輯思路。采用單繼承，對(duì)象之間關(guān)系明確，體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，維護(hù)容易。在面向?qū)ο蟮木幊讨?，工廠模式是一種經(jīng)常被使用到的模式。 CATIA 中的具體實(shí)現(xiàn)如下例所示，如要做一條垂直于曲面的線，對(duì)象繼承關(guān)系如下： +CATBaseUnknown | +CATBaseDispatch | +AnyObject | 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 +HybridShape | +Line | +HybridShapeLineNormal 工廠的繼承關(guān)系： +CATBaseUnknown | +CATBaseDispatch | +AnyObject | +Factory | +HybridShapeFactory 先在 HybridShapeLineNormal 對(duì)象設(shè)定做這條線的屬性參數(shù)如：點(diǎn)、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(jìn)行對(duì) 象實(shí)例化。用戶可使用各種開(kāi)發(fā)工具，甚至簡(jiǎn)單的腳本語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用。 （ CAA） 作為 CATIA V5 的組成部分，組件應(yīng)用架構(gòu) CAA(Component Application Architecture)V5，是 Dassault Systemes 產(chǎn)品擴(kuò)展和客戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的強(qiáng)有力的工具。 對(duì)客戶而言， CAA 可以進(jìn)行從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的二次開(kāi)發(fā)工作，而且和原系統(tǒng)的結(jié)合非常緊密，如果沒(méi)有特別的說(shuō)明，無(wú)法把客戶所研發(fā)的功能從原系統(tǒng)中區(qū)分出來(lái)，這非常有利于用戶的使用和集成。 CAA 的組件應(yīng)用架構(gòu)下圖所示。點(diǎn)擊相應(yīng)的模塊，可以進(jìn)入各個(gè)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(gè)模塊文檔內(nèi)容之間相互滲透，互相關(guān)聯(lián)，極為復(fù)雜。 CAA 是第三方產(chǎn)品集成和一般客戶進(jìn)行客戶化、個(gè)性化設(shè)計(jì)的強(qiáng)有力的工具，利用 CAA 完全可以實(shí)現(xiàn)達(dá)索應(yīng)用系統(tǒng)的深層次開(kāi)發(fā)。 圖 CAA構(gòu)架 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 基于宏和基于 CAA 的兩種開(kāi)發(fā)方案的比較 及選擇 通過(guò)本章的介紹，表 總結(jié)了 CATIA 介 于宏和基于 CAA 的兩種開(kāi)發(fā)方式的不同和比較 。采用第一種方案基于宏的 CATIA二次開(kāi)發(fā)，利用 Microsoft Visual Basic 中文企業(yè)版作為開(kāi)發(fā)工具，借助 VB 編成人性化的操作界面，開(kāi)發(fā)一個(gè) CATIA 環(huán)境下的虛擬裝配和運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)，采用人機(jī)交互的方式，便于非專(zhuān)業(yè)人士對(duì)的使用管理操作，大大提高了生產(chǎn)效率。 它 有如下 優(yōu)點(diǎn)： 1． 省時(shí) ， Visual Basic 應(yīng)用程序的整個(gè)可視界面都可用對(duì)象畫(huà)出來(lái)，而無(wú)需用代碼編寫(xiě)。 3． 易維護(hù) ， 在編制 Visual Basic 程序時(shí)，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(gè)過(guò)程，這些事件驅(qū)動(dòng)的過(guò)程又將程序分成若干個(gè)任務(wù)。過(guò)程不僅僅可以隔離與任務(wù)相關(guān)的代碼，還可以隔離數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)，在別的過(guò)程中定義的同名的變量與本過(guò)程中的變量是互不影響的。 宏錄制、修改 錄制宏 1．首先，關(guān)閉所有 打開(kāi)的 CATIA 文檔。如圖 所示。單擊“開(kāi)始 ”按鈕開(kāi)始錄制。 圖 宏停止 3． 從文件菜單中選擇“新建”命令，從對(duì)話框中選擇“ Part”，如圖 所示。 5． 在草圖中選擇 工具，在當(dāng)前坐標(biāo)原點(diǎn)繪制來(lái)年兩個(gè)圓。 圖 草圖設(shè)計(jì) 6． 單擊 圖標(biāo)退出草圖，完成草圖繪制。在拉伸定義的對(duì)話框中，指定長(zhǎng)度為 20 厘米，完成拉伸特征，如圖 所示。該宏腳本會(huì)存儲(chǔ)在你指定的文件當(dāng)中。 從菜單中選擇“工具 ? 宏 ? 宏”命令 ，以顯示所錄制的宏的列表。如圖 所示。如下所示修改宏腳本，粗體部分是增加或修改的部分。 Language=VBSCRIPT Sub CATMain() ? Set line2D2 = (縱向 ) = 2 x=0 for i=1 to 5 Set circle2D1 = (x, , ) 刪除下列三行 Set point2D1 = (原點(diǎn) ) = point2D1 = 3 Set circle2D2 = (x, , ) 刪除下列兩行 = point2D1 = 4 x=x+150 next ? End Sub 運(yùn)行修改過(guò)的宏 在上一步退出腳本編輯器后，回到了列表中的對(duì)話框，選中剛修改的腳本，單擊“運(yùn)行”命令。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 運(yùn)行結(jié)果 CATIA 二次開(kāi)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(xiàng)，打開(kāi)“新建工程 ”窗口。 圖 新建工程 2．在“新建工程”窗口，選擇“標(biāo)準(zhǔn) EXE”，單擊“確定”按鈕，打開(kāi)“工程設(shè)計(jì)”窗口，如圖 所示。單擊菜單欄“工程 — 引用”，選中所有以 CATIA 開(kāi)頭的類(lèi)的定義。 圖 引用 CATIA類(lèi) 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 創(chuàng)建人機(jī)交互界面 1．將工程的 Caption 屬性改為“創(chuàng)建圓環(huán)體”。標(biāo)簽的 Caption 屬性改為“個(gè)數(shù)”，文本框的 txt 屬性改為“ 5”。標(biāo)簽的 Caption 屬性改為“間距”，文本框的 txt 屬性改為“ 150”。 最后結(jié)果如圖 所示。代碼見(jiàn)附錄Ⅰ。如圖 所示。 圖 保存工程 7．打開(kāi)“ ”按鈕，出現(xiàn)“創(chuàng)建圓環(huán)體”窗口，輸 入創(chuàng)建圓柱體的個(gè)數(shù)和距離，如圖 所示。 圖 運(yùn)行結(jié)果 9．選擇“退出”按鈕，退出創(chuàng)建圓環(huán)體的創(chuàng)建。 圖 運(yùn)動(dòng)仿真界面 2． 創(chuàng)建機(jī)制 （ 1） 菜單中選擇 插入 ? 現(xiàn)有機(jī)制 后，重復(fù)打開(kāi) Part 中生成的模型， 如圖， 所示。 圖 創(chuàng)建 新 機(jī)制 （ 3）點(diǎn)擊 鍵， 出現(xiàn)對(duì)話框， 如圖 所示。 圖 選擇軸線 （ 5） 點(diǎn)擊確定 ，出現(xiàn)結(jié)果， 如圖 所示 。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 機(jī)制 1運(yùn)動(dòng) （ 2） 點(diǎn)擊 ， 螺母一邊旋轉(zhuǎn)一邊移動(dòng) ，如圖 所示。這里主要是使 用 CATIA 軟件將動(dòng)態(tài)模擬過(guò)程生成視頻文件，并對(duì)視頻文件進(jìn)行編輯。錄制的過(guò)程可以暫停，停止。 1． 選擇工具 ? 圖像 ? 視頻后會(huì)出現(xiàn)視頻錄制對(duì)話框 ， 如圖 所示 。 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。 4． 單擊 就開(kāi)始錄制，點(diǎn) 暫停，點(diǎn)擊 結(jié)束錄制。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 5 基于 CAITA 二次開(kāi)發(fā)制孔設(shè)備虛擬裝配和運(yùn)動(dòng)仿真 零部件及制孔設(shè)備介紹 1．導(dǎo)軌（制孔設(shè)備滑動(dòng)導(dǎo)軌） 圖 導(dǎo)軌 2．定位銷(xiāo)（定位蒙皮骨架） 圖 定位銷(xiāo) 3．底座 圖 底座 4．骨架（型架骨架） 圖 骨架 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 5．滑桿（制