基于参数化设计的CATIA二次开发技术研究

张晓迪

摘 要：介绍了以VB为开发工具对CATIA进行参数化二次开发的基本流程，编写了可以在CATIA中自动生成机床夹具常用标准件的CAD模型程序。应用实例表明，文章提出的方法可以自动生成机床夹具常用标准件，证明了该方法的可行性。

关键词：CATIA；二次开发；参数化设计；机床夹具标准件

引言

机床夹具是机械加工中的重要工装，在机械制造过程中，不仅扩展了机床的加工范围和能力，同时也极大地提高了生产效率和制造精度。因此，夹具设计与制造是机械制造企业重要的生产准备工作之一。参数化设计是指设计具有比较固定几何形状的零件或部件时，其几何形状的结构尺寸序列由相应的参数序列约束，设计对象的控制尺寸与参数序列具有一一对应的关系，当参数序列值不同时，可控制生成尺寸大小不同的几何图形。夹具设计与制造追求快速地对具有相同或相近几何特征尺寸的标准件进行建模。因此，采用参数化设计可以为夹具设计与制造提供一种快速自动生成标准件的方法。

文章通过分析机床夹具标准件的结构特征，提取各个标准件的参数化条件，采用参数化建模方法，在CATIA环境下以VB为二次开发工具，研究了一种可以快速生成机床夹具标准件的参数化建模方法，开发出了较为实用的机床夹具标准件参数化建模系统。首先介绍了CATIA参数化二次开发的基本流程，然后基于此流程以机床夹具标准件为例，证明了该方法的可行性。

1 CATIA参数化二次开发基本流程

以CATIA为平台进行参数化二次开发，最关键的是要正确的提取参数化条件。而参数化条件的提取是基于对零件进行结构特征进行分析的结果。以VB为开发工具对CATIA进行参数化二次开发属于进程外访问的二次开发方式。进程外访问指脚本运行不由CATIA来调用，CATIA作为一个对象连接与嵌入自动化服务器，外部程序通过COM接口来访问CATIA内部的对象。在VB中引入CATIA类型库文件是调用COM接口的基础。类型库头文件是相应环境下语言格式文件，包含对象定义，全球唯一标识符，对象中所使用的结构、方法和属性定义。当给定一个类型库文件后，一个客户端可以生成调用一个COM接口的具体实现所必需的代码。为了在CATIA中实现新的功能模块或对已有功能模块的扩展，需要定制与待实现功能相符合的个性化界面。基于零件特征与参数化条件编写实现零件几何特征的操作代码，在生成三维模型的代码之前，使用CreatObjectd方法和GetObject方法启动连接CATIA。在参数化设计的过程中，参数的获取一般有两个途径，一是通过界面输入；二是在数据库中直接选择。对于标准件库的CAD模型程序的编写，以高效为出发点一般选择第二种方法。而数据库的创建可使用VB提供的一种非常实用的数据库设计工具，即可视化数据管理器。它具有数据库的创建、查看、修改库结构以及输入记录、查询记录等功能。当设计所需要的参数序列进入结构尺寸序列之中时，编译器根据此参数序列调用CATIA的应用程序编程接口，通过结构操作代码生成与输入参数相对应得三维集合模型。CATIA参数化二次开发的基本流程如图1所示。

2 机床夹具标准件库的开发实例

基于上述方法，开发了一套机床夹具常用标准件库程序。本程序的要实现的功能为：在进行夹具设计的过程中，需要某种夹具标准件，直接在本程序中选择该标准件及需要的尺寸，点击“CATIA出图”命令即可自动生成该标准件。避免了必须重复构造标准件的低效状况，缩短了夹具设计的周期，提高了工作效率。

具体流程如下：

（1）运行VB6.0，选择“标准EXE”文件，创建新工程。选择“Project/Reference”菜单项，從弹出的对话框列表中选择所有以CATIA开头的类型库选项，单击“OK”按钮保证在VB中加载所有的CATIA类型库文件。

（2）进行VB界面的设置。在窗体中添加TreeView树状控件，再结合Imagelist控件为程序设置目录；PictureBox控件用来展示所选标准件的二维图；MSFlexGrid控件的作用是显示标准件的序列尺寸，其RowColchange事件可实现对选中尺寸序列的调用；Data控件与MSFlexGrid数据网格控件结合用于访问数据库。

（3）编写绘图的操作代码。对每一个标准件都使用一个Sub子程序来实现绘图，可使程序结构清晰易读，避免了不同标准件CAD模型程序相互冗杂。

程序运行界面如图2所示。

3 结束语

文章研究了基于参数化设计的CATIA二次开发技术，给出了二次开发的基本流程，以VB为开发工具，开发了一套机床夹具标准件库程序。从而证明了使用此方法进行标准件库创建的灵活性与可行性。

机床夹具是机械加工中的重要工装，本研究针对机床夹具中的常用标准件进行CATIA二次开发，避免了在夹具设计阶段对标准件的重复建模，从而提高整个设计阶段的效率，为机械制造企业所迫切需求。

参考文献：

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