基于CATIA装配件的MBD三维标注研究和应用

宋凯

摘 要：产品数字化设计定义理念已经广泛深入于产品设计领域，文章对CATIA中的PFT&A模块进行深入研究，结合国内外飞机设计的实际经验，提出了一种产品装配结构的MBD三维标注定义方法，以实现产品的科学三维定义。

关键词：CATIA；装配三维设计定义；MBD；三维标注

中图分类号：TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）15-0080-02

目前装配件MBD定义常用的表达方法一种是三维装配模型加传统二维装配图纸，另一种是将装配信息存储在CATIA零件文档中。CATIA中的PFT&A模块是产品装配结构的三维标注专用模块，本文将对该模块如何实现产品三维标注进行研究，并给出一种合理的解决方案。

1 PFT&A设计平台功能简介

在CATIA V5的PFT&A设计平台是针对产品结构/装配件进行三维标注的设计环境，其功能与零件三维标注平台FT&A基本一致，不再赘述。常用标注工具图标，如图1所示。在PFT&A设计平台上形成的所有信息统一在产品装配节点下的产品标注集中显示管理。

2 装配件MBD定义方案

装配件三维标注相较于传统二维图纸，用直观的空间模型代替了表达装配关系的二维剖视图，三维标注的信息包括零、组件之间的装配关系；组件工艺和紧固件信息；配合面的表面处理，电搭接和密封方法定义等。通过捕获（capture）有条理的表达装配件三维标注，传递设计者的设计意图，如图2所示。

标准件作为子组件装配到产品装配节点下进行管理；用于三维标注的零件的辅助几何元素，存放到FTA辅助零件并装配到产品装配节点下进行管理，如图3所示。

3 捕 获

指定标准捕获作为MBD装配三维标注的通用要求，见表1，同时根据设计需要增加其他细节捕获，保证装配的特殊注释、尺寸、公差等信息清晰，易懂。

4 更改管理

新版装配MBD中，对于标注元素的更改（如尺寸、公差更改），用一个文本框内填“CHANGE”+编号，放在更改内容前，表示此处有更改。

同时装配更改信息通过单独视图捕获进行显示，根据需要可以创建多个“更改信息（CHANGE INFORMATION）”捕获。增加、删除、修改附注都应该用特殊颜色显示。当删除一条附注时，在原附注处写“删除（DELETED）”，并且在未来的所有版本中都保留这条修改历史。

5 辅助几何

FTA零件的辅助几何图形集命名为3D标注图形集（Geometrical Set for 3D Annotations），默认图形集包含“No Show Geometry”用于存放不需要显示的几何图形元素；“Datums”中可存放基准元素；“For Seal”用于存放密封元素；“For Dimension”用于存放需标注尺寸的元素；“For Tolerance”用于存放需标注行为公差的元素；若有其他需要可创建相应的用于3D标注的任何曲面/线/点的几何图形集等，以便于在不同抓图（Capture）中通过显示或隐藏有序管理，如图4所示。需注意：只能提取或复制已发布的元素。

6 结 语

本文基于CATIA辅助设计软件PFT&A模块的研究，并针对不同飞机项目产品装配结构管理方法分析，提出的基于CATIA装配件的MBD三维标注新方法，已通过具体实例验证满足下游生产需求，并且在一定程度上可以使得三维数模的所有优势在产品联合设计中达到充分体现，减少工程发放和更改的周期时间，为优化设计分析集成和制造应用提供完整的理论依据，符合当前数字化设计制造的发展趋势。

参考文献：

[1] 韩志仁，刘晓波，胡烨.基于CATIA/CAA的快速标注方法研究[J].沈阳航 空航天大学学报，2012，（4）.