基于CATIA的零件参数化建模技术研究与系统实现

摘要

近几年来，我国汽车工业的迅速发展和世界汽车跨国公司对在国产零部件采购力度的加大，给我国汽车零部件企业带来了新的挑战和机遇，要求企业提高竞争力。降低成本、提高质量和加快产品更新换代、快速响应市场成为企业提高竞争力的重要途径。企业在设计中越来越多地采用CAD技术，以高效地设计开发出新产品。使用通用CAD系统设计周期长，很难一次性满足企业产品设计要求。如果企业能够研发出针对自己产品的参数化CAD系统，利用该系统，设计人员只需根据提示输入一些必要参数，从而很快地设计出多品种，多规格，小批量的产品，将极大地提高产品的设计效率，缩短产品的设计周期。 参数化设计可以提高设计效率和对CAD软件进行开发具有重要意义，是当今CAD技术的热点。基于UG、pro/e等通用软件的零件参数化设计已经取得了一定的成效，但是基于CATIA平台的面向部件和产品整体的参数化设计的研究还比较少，缺少方法，效果不理想。但是CATIA在汽车设计领域的市场占有率越来越高，研究基于CATIA软件的参数化设计方法，具有十分重要的意义。 本文首先介绍了CAD技术的基本概念，现状及发展趋势；其次叙述了参数化设计的基本概念，特征技术和基于特征的参数化设计思想及方法。 在CATIA V5R14的软件环境下，探索了两种零部件参数化设计的方法。一种方法是利用CATIA V5知识工程顾问系统对零件进行参数化设计。用此方法进行了GB标准件的参数化设计。提取标准件的样板模型的特征参数，利用函数功能将特征参数用公式表达并生成参数列表，将国家标准中的系列尺寸录入参数列表，从而实现零件按尺寸驱动改变。采用CATIA中的Catalog库文件对各种标准件知识系统进行分类管理形成标准件库，并介绍了所建立的标准件库的使用。 第二种方法是利用面向对象编程语言对CATIA进行二次开发。本文阐述了CATIA二次开发性能和二次开发方式，分析了Automation接口对象的组成结构，并总结了利用VB语言对CATIA进行二次开发的方法步骤。分析总结了叶片弹簧的设计方法，最后利用VB语言对CATIA进行二次开发，建立了具有可视化界面的叶片弹簧参数化设计系统。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1概述

1.2我国零部件产业发展现状

1.3 CAD技术及其发展

1.3.1 CAD技术的构成

1.3.2 CAD系统的功能

1.3.3 CAD技术发展及现状

1.3.4 CAD技术的发展趋势

1.4本课题背景、意义及研究内容

第2章基于特征的参数化设计理论

2.1参数化设计基本原理

2.1.1参数化设计概述

2.1.2约束

2.1.3参数化设计的方法

2.2特征技术

2.2.1特征定义

2.2.2特征的分类及其表示

2.2.3特征关系与特征属性

2.3基于特征的建模技术

2.4基于特征的参数化设计

2.4.1基于特征的参数化建模思想

2.4.2基于特征的参数化建模过程

2.5本章小结

第3章基于CATIA KWA参数化标准件库的建立

3.1 CATIA简介

3.2 CATIAV5的知识工程

3.2.1知识工程概述

3.2.2 CATIAV5的知识工程

3.2.3知识的获取、表示和管理

3.2.4建立参数化标准件库的必要性

3.3 CATIAKWA环境下标准件库的建立方法

3.3.1 KWA环境设置

3.3.2参数化特征建模

3.3.3提取特征参数并建立参数化函数库

3.3.4创建参数表并利用表格驱动数据

3.3.5发布特征元素

3.3.6知识管理

3.3.7标准件库的使用

3.4本章小结

第4章CATIA环境下二次开发关键技术研究

4.1 CATIA二次开发方式

4.1.1两种开发方式比较

4.1.2 CATIAAutomation技术

4.2 CATIAV5内部结构研究

4.2.1 CATIAAPI对象结构

4.2.2 CATIA常用对象

4.2.3零件建模的常用对象

4.3 CATIA二次开发常用工具

4.4 VB对CATIA二次开发的方法步骤

4.5本章小结

第5章叶片弹簧建模系统开发

5.1引言

5.2叶片弹簧参数化建模系统总体设计

5.2.1系统功能要求和体系结构

5.2.2系统方案确定

5.3叶片弹簧的设计计算

5.4系统的开发与实现

5.4.1叶片弹簧设计参数计算模块

5.4.2零件设计模块

5.4.3装配建模模块

5.4.4工程图生成模块

5.5本章小结

第6章全文总结

参考文献

致谢

附录