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C/S模式下基於CATIA的衝模標準件庫的建立

更新時間:2008-9-1 16:12:54 文章來源:互聯網 點擊:

 

內容摘要:摘要:針對衝壓模設計中需重複使用大量標準件的特點,以VB6.0為開發工具,對三維CAD軟件CATIA V5進行二次開發,設計出了基於C/S模式下的標準件庫,使標準件的調用實現了參數化、網絡化,減少了設計中大量重複性工作,簡化了設計,提高了效率。 關鍵詞:C/S, CATIA,參數化,標準件1 引 言衝壓模是用於大批量鈑金零件生產的一種精密工藝裝備,結構複雜,包含的零件數往往多達上百個,因此在衝壓模設計過程中不僅需要考慮其可加工性與裝配問題,而且還要預測模具與條料運動時可能產生的各種幹涉,二維CAD係統很難勝任這些工作,因而三維實體CAD係統在衝壓模設計中應用越來越廣。建立標準件庫作為開發模具CAD係統的一項重要基礎性工作,對提高CAD係統的運行效率和質量,縮短產品開發周期將起到重要的作用。結合企業自身的實際,建立符合國家標準、行業標準和企業標準的模具標準件庫,在設計過程中直接調用,可極大地簡化設計過程,提高模具設計效率。

摘要:針對衝壓模設計中需重複使用大量標準件的特點,以VB6.0為開發工具,對三維CAD軟件CATIA V5進行二次開發,設計出了基於C/S模式下的標準件庫,使標準件的調用實現了參數化、網絡化,減少了設計中大量重複性工作,簡化了設計,提高了效率。
關鍵詞:C/S, CATIA,參數化,標準件

1 引 言

衝壓模是用於大批量鈑金零件生產的一種精密工藝裝備,結構複雜,包含的零件數往往多達上百個,因此在衝壓模設計過程中不僅需要考慮其可加工性與裝配問題,而且還要預測模具與條料運動時可能產生的各種幹涉,二維CAD係統很難勝任這些工作,因而三維實體CAD係統在衝壓模設計中應用越來越廣。但是通用的三維CAD軟件並不能完全滿足企業的特殊需要,所以在通用CAD軟件基礎上開發專用的模具CAD係統十分必要。

建立標準件庫作為開發模具CAD係統的一項重要基礎性工作,對提高CAD係統的運行效率和質量,縮短產品開發周期將起到重要的作用。結合企業自身的實際,建立符合國家標準、行業標準和企業標準的模具標準件庫,在設計過程中直接調用,可極大地簡化設計過程,提高模具設計效率。

2 參數化標準件庫的設計

2.1 參數化標準件庫的開發思想

模具標準件庫是模具CAD/CAM的重要組成部分,其種類較多且一般均具有一定標準。每一種標準件按要求不同,有一組或多組尺寸係列,但同一種標準件結構基本相同。因此,在模具標準件建庫過程中,常采用參數化方法。參數化設計主要有程序驅動法和尺寸驅動法兩種,程序驅動法是將設計過程的所有關係式融入應用程序中,然後在程序的控製下,順序執行這些設計表達式,通過與用戶的交互完成設計工作,這一方法的主要特點是:如果要修改圖形,一般要重新運行一遍應用程序,當應用程序輸入不同值,便生成不同的圖形;尺寸驅動是指在保持零件結構不變的情況下,將零件的尺寸標注視為變量,給予不同的尺寸值,便能獲得一係列結構相同而尺寸不同的相似零件,它允許用戶在定義一個典型零件時,不必考慮零件中幾何元素的準確位置,而隻需保證其拓撲結構正確,同時進行必要的尺寸參數標注,通過尺寸參數值的變化來生成結構相同而參數不同的零件族,它在零部件的重新生成與修改方麵顯示出極大的方便性。

本係統采用尺寸驅動法,不用重複圖形的生成過程,程序代碼量少,便於獲得係列化零件圖形。其基本思想是:采用C/S方式,通過人機交互或自動提取獲得標準件必須的主參數,然後從網絡數據庫中提取相應的圖形模板文件、輔助參數,再經過程序調用CATIA V5 API函數進行尺寸驅動,使其幾何元素和特征的幾何或拓撲信息發生改變,並引起相關圖形元素及關係的聯動,生成所需要的零件。

2.2 衝壓模標準件的分類

本係統根據哈飛模具廠提供的技術資料,共建立了78個標準件,根據衝壓模具的用途和使用習慣把企標件進行了分類,包括:

1)工作元件:衝孔凸模、凹模鑲套;
2)定位元件:定位板、定位銷、彈頂銷、限位塊和回程限位塊、鍵;
3)固定元件:固定板、墊板、壓板;
4)導向元件:導柱、導套、導滑板、側衝滑板;
5)緊固元件:螺釘、螺栓、墊圈、彈簧;
6)卸料、推頂元件:卸料螺釘、卸件板、推杆、側銷組件;
7)起吊元件:吊耳、起重螺栓、起重棒。

3 C/S模式下的參數化標準件庫的建立

3.1 服務器端數據庫的建立

數據庫主要由標準件模型庫和模型的參數庫。針對規模和設計要求,筆者選用了關係型數據庫係統SQL server62000,它具有多用戶支持、網絡應用、分布式事務處理、數據倉庫、網絡數據庫等功能、還具有對OLE DB,ADO、ODBC等多種接口的支持。

模型庫中存儲的並不是一個具有不同規格參數的標準件實例族,而是各類中約束定義的可進行參數驅動的標準件參數模型、模型庫的建立充分利用了CATIA V5提供的強大基於特征的參數化造型功能,並在造型過程中完成對標準件圖形的幾何約束和尺寸約束定義、同時,對需要參數驅動的特征尺寸分別建立相應的設計變量。

模型的參數庫存儲標準件的各種參數。數據庫的數據結構一旦建立,就不允許修改,但數據庫中的記錄是可以隨意添加的,因此具有可擴充性,方便用戶使用,對於一個企業來講,將隨著時間的推移更易於此企業的使用。

3.2 客戶端應用程序的開發

3.2.1 開發環境的設置

在訪問CATIA V5對象之前,必須添加相關的CATIA類型庫。這些庫包括:裝配類型庫、二維圖檔類型庫、工作框架類型庫、幾何類型庫和零件類型庫等。在與CATIA相關的類型定義中,必須添加類型庫的引用,否則開發環境將不承認這些變量。這些類型庫實質上是一個COM接口,通過該接口協調不同的應用程序,使它們相互溝通,並且可以決定將哪些信息暴露出來,允許外部程序的訪問。

3.2.2 編製應用程序

CATIA V5開發功能是針對VB程序設計語言的,它為VB提供了很多與CATIA接口的對象、集合,如PartDocument對象、Product對象、Part對象、Body對象、Constraints對象、Parameters對象等,VB通過這些對象可以訪問CATIA V5環境中所建實體的各種參數,包括各種尺寸,各實體表麵、實體邊界、實體特征等,甚至可以創建、複製、修改實體特征,在的CATIA環境中能夠執行的操作,都可通過CATIA V5提供的API中的功能來實現。下麵一段代碼是根據用戶所選規格的導套的尺寸參數對實體模型的驅動尺寸進行修改,然後重新生成定位銷零件的過程:

Private Sub Command1_Click()
判斷是否啟動了CATIA
Dim catia As Object
On Error Resume Next
Set catia = GetObject(, "CATIA.Application")
If Err.Number <> 0 Then
MsgBox "CATIA 係統還未啟動,請稍等", vbInformation, "提示"
Set catia = CreateObject("CATIA.Application")
End If
打開模型庫中的模型文件
Dim partDocument1 As PartDocument
Set partDocument1 = catia.Documents.Open("filenam")
獲取模型,並對模型的尺寸參數進行修改
Dim partDocument2 As PartDocument
獲取當前文檔
Set partDocument2 = CATIA.ActiveDocument
獲取尺寸參數
Dim parameters1 As Parameters
Set parameters1 = partDocument2.part.Parameters
Dim dH7 As Length
Set dH7 = parameters1.Item("Part1\PartBody \Sketch.1\Offset.22\Offset")
給變量賦值,也就是從數據庫中獲得的值
dH7.Value = DataGrid1.Fields(1)
……
修改模型的名稱
Dim product1 As Product
Set product1 = partDocument2.GetItem("Part1")
product1.PartNumber = "導套" & DataGrid1.Fields(0)
根據修改的尺寸重新生成實體模型
part1.Update
文件另存為
part1.SaveAs ("newname")
End Sub

在程序中,GetObject函數獲取CATIA的應用,CATIA對象建立VB與CATIA環境的接口,它是最高級別的對象,其它對象都需通過它與CATIA連接發生聯係。由Part對象指向CATIA中當前的實體模型,Parameters對象則指向當前實體模型中的某個尺寸參數,對其Value屬性進行修改,就可改變尺寸大小,從而改變模型中相應特征的大小。改變後的新實體零件需要存儲到另外的文件中,以方便裝配時調入。同時為了使生成裝配體的明細表中避免同類零件衝突,所以新生成的模型編號將由PartNumber對象自動修改成該模型所對應的類型名。所以,上述算法的整個過程可歸納為:打開實體模型文件一激活文件一修改驅動尺寸一根據新尺寸重建模型一存儲新文件一裝配。其他類型的標準件生成和裝配也按上述方法和步驟進行。

3.2.3應用程序的調入

在CATIA V5環境中直接調用通過VB編譯的可執行程序,可以使用CATIA V5 的“宏”操作來實現。利用“宏”在CATIA V5界麵中添加指定的應用程序後,就好像CATIA V5調用了自身的功能一樣。通過Customize—Command—Macro來選擇要加載的宏文件,文件中的程序如下:

Sub CATMain()
CATIA.SystemService.ExecuteBackgroundProcessus("pathname")
‘pathname為VB編譯的可執行程序的保存路徑
End Sub

然後再選定一個圖標拖到工具欄上,我們這裏選的是一個“小錘子”作為該係統的圖標。隻要點擊“小錘子”圖標就可以進入標準件庫




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