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基于CATIA平台的汽车标准件参数化三维图库开发

更新时间:2016-07-05

汽车在设计制造过程中需要用到标准件,一辆普通轿车上标准件数量可以达到3000多个[1]。设计人员在设计时,所用的标准件大部分结构相同,只是其尺寸等参数不同,如果每次设计时,都对这些标准件重新进行三维建模,其设计效率会大大下降。设计人员在平常的工作中会积累大量常用且通用性强的标准件三维模型,形成自己的“汽车标准件三维图库”[2],但是这些标准件只是将三维模型分类存放在文件夹里,在使用时进行复制。它们并不包括所需全部尺寸的标准件,也没有形成规范的组织,文件也大量占用电脑存储空间。如果开发一套汽车标准件参数化三维图库,就可以有效解决上述问题。国内对基于三维建模软件平台进行标准件三维图库的开发做了较多的研究。例如,史丰荣等开发了基于CATIA的标准件库[3],吉利汽车研究院的沈燕辉等和武汉理工大学的胡国强等都是依靠CATIA的知识工程模块建立标准件库[1,4]

不过,一方面这些研究多为机械类标准件,与国家标准规定汽车标准件种类和编号有所不同;另一方面,只依靠CATIA知识工程做的标准件库,存在体验性差、管理效率低等缺点。因此,本文详细说明了在VB环境下,结合ACCESS数据库,基于CATIA平台二次开发汽车标准件参数化三维图库的方法,开发的参数化三维图库可以提高汽车标准件设计质量,减少存储空间,有效节约产品设计时间,缩短产品开发周期。

1 CATIA二次开发方式

CATIA作为一款功能强大的建模设计软件,它为用户提供了多个二次开发接口和开放式的内部命令集合,给用户二次开发带来很大方便。通过编程访问CATIA对象有很多不同的方法,主要可以分为进程内和进程外两种脚本。进程内脚本是指编写的脚本和CATIA在同一进程内运行,它是由CATIA的脚本引擎来解析和执行宏脚本命令的,其兼容性较强。进程外的脚本访问是指外部程序通过COM接口来访问CATIA的内部对象,CATIA只作为OLE的自动化服务器,脚本运行不由CATIA来调用[5]

不同用户可以根据自己的需求选择适合自身情况的二次开发方式。考虑到参数化三维图库开发的效率以及实际的需求,本三维图库选用进程外脚本方式。汽车标准件参数化三维图库的开发基于CATIA V5 R20建模平台,使用Visual Basic 6.0编制可视化交互界面和管理数据库标准信息,使用ACCESS 2003数据库存储标准件专用代号、尺寸等参数信息。

2 CATIA中参数化建模方法

在CATIA软件中进行参数化建模常有两种方法,分别为变量驱动参数化建模和程序驱动参数化建模[1]。变量驱动参数化建模是以模板为基础,通过代码获取需要改变的参数,再加以修改对应参数值,从而使某一品种的零件有一系列尺寸。这种方法需要的代码少,使用管理方便,可以比较容易的建立三维图库,但是需要提供不同品种标准件的模板,建立模板的工作量较大,如图1所示。程序驱动参数化建模是利用CATIA软件提供的API编出建立各标准件三维模型的代码,程序运行时将相应尺寸参数数据传递给API生成三维模型。这种方法虽然操作灵活,但是代码工作量大,要求编程水平比较高,如图2所示。结合本三维图库开发的实际情况,我们选用变量驱动参数化建模的方法进行开发。

自从常爱兰嫁给驮子后,周小羽发现自己的妈妈对自己越来越凶了,对驮子却是越来越轻声细语了。而之前对麻糍,她是母老虎。

图1 变量驱动参数化建模

图2 程序驱动参数化建模

3 汽车标准件参数化三维图库的开发

3.1 汽车标准件参数化三维图库开发实现流程

汽车标准件参数化三维图库开发流程如图3所示。参数化三维图库中不储存不同尺寸标准件的三维模型,只储存生成三维模型所需的模板、对应的二维三维图像和尺寸参数。其中,模板储存在模板库中,二维三维图像分别存放在二维和三维图像库中,尺寸参数储存在数据库数据表中。使用时,设计者先在用户界面根据汽车标准件专用代号和二维三维图像,选择自己所需的标准件品种和尺寸,再通过变量驱动的参数化建模方法,调用模板库里相应的模板和数据库里对应的尺寸参数,修改模板参数后进行更新,就可以自动建立对应品种和尺寸的标准件三维模型。

图3 汽车标准件参数化三维图库开发流程

3.2 参数数据库

在数据库中,有存储标准件类别名称代号关系的数据表,也有存放用户名、密码和权限的数据表,还有存放每一类标准件汽车专用品种代号和尺寸参数的数据表。

1.2.3 评价指标 ①6个月前后护士跌倒知识、态度、行为测评问卷:问卷在参考相关文献及咨询有关护理专家的基础上设计而成,并进行前期预试验,内容包括跌倒相关知识15项条目、对跌倒重视程度及认识10项条目、跌倒预防实施行为10项条目组成。分值越高,表示护士跌倒预防知识、态度、行为实施越好。②6个月前后患者跌倒预防认知度和预防措施满意度调查问卷,内容包括跌倒预防措施认知度12个条目和预防跌倒措施落实的满意度7个条目,分值越高,表示患者跌倒预防措施认知度和措施落实满意度越好。

采用采样频率为2 000 Hz、采样点数为1 000个样本来进行仿真模拟,其模拟信号y(t)的时域波形如图1所示.真实信号与含噪声信号相比,真实信号受到了复杂的干扰,如图1(b)时域曲线图上的毛刺状干扰信号,增加了真实特性提取的复杂程度.

体育锻炼能高度协调人的社会性与生物性。一方面,体育锻炼改善人的生物状况和机能,奠定适应社会的生物学基础;另一方面,体育活动能弥补和纠正因生物功能或社会功能形成或产生的“ 亚健康”。参加体育运动(特别是集体运动项目),可以增加大学生与同学、老师、教练间的交流,培养自身的团队意识和竞争意识,使大学生学会正确处理人际关系,提高适应社会的能力。

图4 平垫圈C级标准件参数数据表

For T=1 To oPATs.Count

3.3 变量驱动参数化建模

变量驱动参数化建模主要有建立模板、调用模板和获取修改参数值三步组成。

oPart.Update

第一步,建立模板是利用CATIA知识工程功能对汽车标准件进行参数化三维建模,来作为标准件的三维模型模板,一个品种的标准件建立一个模板,再将这些标准件模板按照汽车专用代号命名存放在模板库中。标准件模板中三维模型的尺寸都是参数化的,即更改尺寸参数的值就可以得到相应尺寸的模型。某标准件模板特征树如图5所示,有d1、d2和h三个尺寸参数。

本文旨在以广角反射/折射法为重点,对从可控源地震学数据中得出地球模型的一般方法进行综述。随后是对未来可控源地震学实验应用基于全波场方法和多参数反演的讨论,这不仅能促进地球模型的改进,且能更好地认识构造过程。

图5 某标准件模板特征树

第二步,在参数化三维图库运行时,根据设计人员的选择,调用对应模板,即复制相应模板文件到新的路径并打开。

Dim oPartDoc as Document

Dim oPart As Part

第三步,打开后,循环遍历特征树上的参数项,并用if语句判断获取对应的参数项,然后用从数据库对应数据表中获取的新参数值修改模板中对应参数的值,最后再运行更新,就能够生成对应品种和尺寸的标准件三维模型。

Set oPartDoc=CATIA.Documents.Open(_FileName)

Dim oPATs As Parameters

Dim oPAT As Parameter

……

本参数化三维图库的开发环境是VB 6.0,采用ACCESS作为数据库管理软件,数据库的访问采用ADO技术,它是连接数据源与应用程序之间的桥梁。访问连接数据库成功后,通过向数据库下达SQL命令获取参数数据表中的参数信息[8]

1.2 云母片插入背光侧的尖端下部一半位置 用云母片插入背光侧的尖端下部一半位置后,误认为幼苗会背光生长。而事实是: 幼苗直立生长(图1)。

Set oPAT=oPATs.Item(T)

If oPAT.Name=XXX Then

oPAT.Value=YYY

每一品种汽车常用标准件对应一张数据表,表中存储该标准件的代号和尺寸信息等参数,各表以该标准件汽车专用品种代号命名。由于汽车常用标准件的尺寸参数不是连续取值,因此数据表中存储的是按国家标准规定的一系列固定值[6-7]。比如,汽车平垫圈C级标准件数据表名称为Q401,尺寸参数有三个,分别是垫圈内径d1、垫圈外径d2和厚度h。不同的参数值,数据表使用“汽车专用品种代号_n”的形式(n为从01 开始的整数)为主键加以区分。平垫圈C级标准件参数数据表如图4所示。

五是加快推进水利现代化建设。统筹流域区域需求,积极开展河湖水系连通研究论证和工程建设,推进河网有序流动。以推进防汛抗旱指挥系统和水资源监控能力建设为重点,加强“智慧太湖”建设,以水利信息化带动水利现代化。

根据不同品种的生长发育周期,生理生化指标综合判断,如干物质≥15%、可溶性固形物≥6.5%(其中美味猕猴桃可溶性固形物≥6.5%,中华猕猴桃可溶性固形物≥7.0%)、80%以上的果实硬度开始下降,种子呈黄褐色颜色等。

End If

……

Next T

2008年国家质检总局公布第109号总局令,决定自公布之日起,对《产品免于监督检查管理办法》予以废止,免检工作停止。中粮集团以1.09亿元现金,正式成为五谷道场的重组投资方。

4 汽车标准件参数化三维图库功能结构和应用实例

4.1 汽车标准件参数化三维图库功能结构

汽车标准件参数化三维图库是三维产品数字化的重要组成部分,其包括有目录结构建立与维护、常用标准件管理、标准件三维建模和用户管理四个功能模块,如图6所示。

目录结构建立与维护是对标准件品种结构树关系等信息的管理;常用标准件管理包括标准件参数信息的添加、删除和修改;标准件三维建模是主要模块,包括标准件二维和三维图像查看、标准件参数信息查询和标准件三维模型生成;用户管理模块包括用户修改、密码修改和权限管理。汽车标准件参数化三维图库的用户分为设计人员和管理员两类,分别具有不同的权限。用户权限不同,可以进入的功能模块不同,设计人员只能使用标准件三维建模和修改自己密码的功能,而管理员则可以使用所有功能,来管理汽车标准件品种关系、用户名密码权限和标准件尺寸参数等信息。

图6 汽车标准件参数化三维图库功能结构

4.2 应用实例

在运行汽车标准件参数化三维图库前,要先打开CATIA建模软件,然后登陆参数化三维图库,成功后进入主界面,设计人员选择进入标准件三维建模界面,如图7所示。

图7 标准件三维建模界面

首先通过左侧标准件分类结构树找到所需的标准件代号,然后点击右上方二维和三维图进行放大预览,通过二维图查看标注的尺寸参数信息、三维模型图像查看标准件三维模型,确认所选标准件品种正确。接着从界面右下表格中点击选择所需的标准件尺寸参数信息,再点击确定按钮,确定创建标准件三维模型所需的参数值,再点击生成,即可创建对应品种和尺寸的标准件三维模型。生成的标准件三维模型以汽车标准件专用品种代号为名称,可以自定义保存在需要的路径下。生成的Q401平垫圈C级汽车标准件三维模型,如图8所示。

《饥饿艺术家》更像是关于拯救的一个恰如其分的喻体。饥饿艺术家把自己像一只动物一样关在笼子里不吃不喝,以这种自虐展览作为自己的饥饿艺术。刚开始,好奇的人们还像举行盛大仪式那样围在他笼子前观看。很快,热情褪去的人们就开始对他熟视无睹,没有几个人愿意在他的笼子前停留;即使是专门为他饥饿艺术记数的工作人员都忘记了他的存在,直到他死去了才被人发现。

图8 生成的Q401平垫圈C级汽车标准件

5 结论

本文详细说明了在VB环境下基于CATIA平台开发汽车标准件参数化三维图库的方法,使用变量驱动参数化建模方式建立标准件三维模型,使用ACCESS数据库存储参数等信息。开发的汽车标准件参数化三维图库能实现设计中大量标准件的快速准确查询和生成,提高了设计的标准化程度,降低了错误发生率,提高了设计效率。另外,采用二维图纸标注参数信息、三维模型图像查看的方式,让使用更方便直观。只存储汽车标准件三维模型模板和参数信息,在使用时,获取调用修改对应参数值快速生成三维模型,也大大节省了存储空间。

参考文献:

[1]沈燕辉,邹凌华,戴礼强.基于CATIA标准件参数化设计及标准件库建立[J].汽车工程师,2012,39(9):53-55.

3、全面风险控制阶段。从21世纪开始,我国政府不断开阔视野,力求与国际经济接轨,也不断从西方学者有关财务风险的研究中总结经验,我国企业开始逐渐完善内部控制的各项规定,不再局限于原有的会计控制阶段。

[2]曾定洲,殷国富,胡茶根,等.汽车焊装夹具三维图库CATIA参数化开发[J].机械设计与制造,2013,51(9):255-258.

[3]史丰荣,韩华伟,史丰智.基于CATIA的标准件库的设计与应用[J].机械工程与自动化,2011,40(1):181-182.

[4]胡国强,贾辉.基于CATIA V5的三维标准件库的创建与使用[J].轻型汽车技术,2010,38(10):34-37.

[5]胡挺,吴立军.CATIA二次开发技术基础[M].北京:电子工业出版社,2006:7-14.

[6]中华人民共和国工业和信息化部.QC/T 326-2013汽车标准件产品编号规则[S].全国汽车标准化技术委员会.

[7]中国汽车技术研究中心.汽车设计标准资料手册(标准件篇)[M].吉林:吉林科学技术出版社,2000:3-20.

[8]胡小江.21天学通Visual Basic[M].北京:电子工业出版社,2009:330-345.

王鹏飞,朱凯
《蚌埠学院学报》 2018年第2期
《蚌埠学院学报》2018年第2期文献

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