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內(nèi)容摘要:摘要：針對(duì)沖壓模設(shè)計(jì)中需重復(fù)使用大量標(biāo)準(zhǔn)件的特點(diǎn)，以VB6.0為開(kāi)發(fā)工具，對(duì)三維CAD軟件CATIA V5進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)出了基于C/S模式下的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，使標(biāo)準(zhǔn)件的調(diào)用實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化、網(wǎng)絡(luò)化，減少了設(shè)計(jì)中大量重復(fù)性工作，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，提高了效率。 關(guān)鍵詞：C/S， CATIA，參數(shù)化，標(biāo)準(zhǔn)件1 引 言沖壓模是用于大批量鈑金零件生產(chǎn)的一種精密工藝裝備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含的零件數(shù)往往多達(dá)上百個(gè)，因此在沖壓模設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅需要考慮其可加工性與裝配問(wèn)題，而且還要預(yù)測(cè)模具與條料運(yùn)動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生的各種干涉，二維CAD系統(tǒng)很難勝任這些工作，因而三維實(shí)體CAD系統(tǒng)在沖壓模設(shè)計(jì)中應(yīng)用越來(lái)越廣。建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)作為開(kāi)發(fā)模具CAD系統(tǒng)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)性工作，對(duì)提高CAD系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期將起到重要的作用。結(jié)合企業(yè)自身的實(shí)際，建立符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的模具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中直接調(diào)用，可極大地簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程，提高模具設(shè)計(jì)效率。

摘要：針對(duì)沖壓模設(shè)計(jì)中需重復(fù)使用大量標(biāo)準(zhǔn)件的特點(diǎn)，以VB6.0為開(kāi)發(fā)工具，對(duì)三維CAD軟件CATIA V5進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，設(shè)計(jì)出了基于C/S模式下的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，使標(biāo)準(zhǔn)件的調(diào)用實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化、網(wǎng)絡(luò)化，減少了設(shè)計(jì)中大量重復(fù)性工作，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，提高了效率。
關(guān)鍵詞：C/S， CATIA，參數(shù)化，標(biāo)準(zhǔn)件

1 引 言

沖壓模是用于大批量鈑金零件生產(chǎn)的一種精密工藝裝備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含的零件數(shù)往往多達(dá)上百個(gè)，因此在沖壓模設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅需要考慮其可加工性與裝配問(wèn)題，而且還要預(yù)測(cè)模具與條料運(yùn)動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生的各種干涉，二維CAD系統(tǒng)很難勝任這些工作，因而三維實(shí)體CAD系統(tǒng)在沖壓模設(shè)計(jì)中應(yīng)用越來(lái)越廣。但是通用的三維CAD軟件并不能完全滿足企業(yè)的特殊需要，所以在通用CAD軟件基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)專用的模具CAD系統(tǒng)十分必要。

建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)作為開(kāi)發(fā)模具CAD系統(tǒng)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)性工作，對(duì)提高CAD系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期將起到重要的作用。結(jié)合企業(yè)自身的實(shí)際，建立符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的模具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中直接調(diào)用，可極大地簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程，提高模具設(shè)計(jì)效率。

2 參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的設(shè)計(jì)

2.1 參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的開(kāi)發(fā)思想

模具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)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(biāo)準(zhǔn)。每一種標(biāo)準(zhǔn)件按要求不同，有一組或多組尺寸系列，但同一種標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)基本相同。因此，在模具標(biāo)準(zhǔn)件建庫(kù)過(guò)程中，常采用參數(shù)化方法。參數(shù)化設(shè)計(jì)主要有程序驅(qū)動(dòng)法和尺寸驅(qū)動(dòng)法兩種，程序驅(qū)動(dòng)法是將設(shè)計(jì)過(guò)程的所有關(guān)系式融入應(yīng)用程序中，然后在程序的控制下，順序執(zhí)行這些設(shè)計(jì)表達(dá)式，通過(guò)與用戶的交互完成設(shè)計(jì)工作，這一方法的主要特點(diǎn)是：如果要修改圖形，一般要重新運(yùn)行一遍應(yīng)用程序，當(dāng)應(yīng)用程序輸入不同值，便生成不同的圖形；尺寸驅(qū)動(dòng)是指在保持零件結(jié)構(gòu)不變的情況下，將零件的尺寸標(biāo)注視為變量，給予不同的尺寸值，便能獲得一系列結(jié)構(gòu)相同而尺寸不同的相似零件，它允許用戶在定義一個(gè)典型零件時(shí)，不必考慮零件中幾何元素的準(zhǔn)確位置，而只需保證其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)正確，同時(shí)進(jìn)行必要的尺寸參數(shù)標(biāo)注，通過(guò)尺寸參數(shù)值的變化來(lái)生成結(jié)構(gòu)相同而參數(shù)不同的零件族，它在零部件的重新生成與修改方面顯示出極大的方便性。

本系統(tǒng)采用尺寸驅(qū)動(dòng)法，不用重復(fù)圖形的生成過(guò)程，程序代碼量少，便于獲得系列化零件圖形。其基本思想是：采用C／S方式，通過(guò)人機(jī)交互或自動(dòng)提取獲得標(biāo)準(zhǔn)件必須的主參數(shù)，然后從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取相應(yīng)的圖形模板文件、輔助參數(shù)，再經(jīng)過(guò)程序調(diào)用CATIA V5 API函數(shù)進(jìn)行尺寸驅(qū)動(dòng)，使其幾何元素和特征的幾何或拓?fù)湫畔�發(fā)生改變，并引起相關(guān)圖形元素及關(guān)系的聯(lián)動(dòng)，生成所需要的零件。

2.2 沖壓模標(biāo)準(zhǔn)件的分類

本系統(tǒng)根據(jù)哈飛模具廠提供的技術(shù)資料，共建立了78個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，根據(jù)沖壓模具的用途和使用習(xí)慣把企標(biāo)件進(jìn)行了分類，包括：

1)工作元件：沖孔凸模、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(dǎo)向元件：導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)滑板、側(cè)沖滑板；
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、推桿、側(cè)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(shù)化標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的建立

3.1 服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

數(shù)據(jù)庫(kù)主要由標(biāo)準(zhǔn)件模型庫(kù)和模型的參數(shù)庫(kù)。針對(duì)規(guī)模和設(shè)計(jì)要求，筆者選用了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)SQL server62000，它具有多用戶支持、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、分布式事務(wù)處理、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)等功能、還具有對(duì)OLE DB，ADO、ODBC等多種接口的支持。

模型庫(kù)中存儲(chǔ)的并不是一個(gè)具有不同規(guī)格參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)件實(shí)例族，而是各類中約束定義的可進(jìn)行參數(shù)驅(qū)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù)模型、模型庫(kù)的建立充分利用了CATIA V5提供的強(qiáng)大基于特征的參數(shù)化造型功能，并在造型過(guò)程中完成對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件圖形的幾何約束和尺寸約束定義、同時(shí)，對(duì)需要參數(shù)驅(qū)動(dòng)的特征尺寸分別建立相應(yīng)的設(shè)計(jì)變量。

模型的參數(shù)庫(kù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)件的各種參數(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一旦建立，就不允許修改，但數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄是可以隨意添加的，因此具有可擴(kuò)充性，方便用戶使用，對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)講，將隨著時(shí)間的推移更易于此企業(yè)的使用。

3.2 客戶端應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)

3.2.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境的設(shè)置

在訪問(wèn)CATIA V5對(duì)象之前，必須添加相關(guān)的CATIA類型庫(kù)。這些庫(kù)包括：裝配類型庫(kù)、二維圖檔類型庫(kù)、工作框架類型庫(kù)、幾何類型庫(kù)和零件類型庫(kù)等。在與CATIA相關(guān)的類型定義中，必須添加類型庫(kù)的引用，否則開(kāi)發(fā)環(huán)境將不承認(rèn)這些變量。這些類型庫(kù)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)COM接口，通過(guò)該接口協(xié)調(diào)不同的應(yīng)用程序，使它們相互溝通，并且可以決定將哪些信息暴露出來(lái)，允許外部程序的訪問(wèn)。

3.2.2 編制應(yīng)用程序

CATIA V5開(kāi)發(fā)功能是針對(duì)VB程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的，它為VB提供了很多與CATIA接口的對(duì)象、集合，如PartDocument對(duì)象、Product對(duì)象、Part對(duì)象、Body對(duì)象、Constraints對(duì)象、Parameters對(duì)象等，VB通過(guò)這些對(duì)象可以訪問(wèn)CATIA V5環(huán)境中所建實(shí)體的各種參數(shù)，包括各種尺寸，各實(shí)體表面、實(shí)體邊界、實(shí)體特征等，甚至可以創(chuàng)建、復(fù)制、修改實(shí)體特征，在的CATIA環(huán)境中能夠執(zhí)行的操作，都可通過(guò)CATIA V5提供的API中的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面一段代碼是根據(jù)用戶所選規(guī)格的導(dǎo)套的尺寸參數(shù)對(duì)實(shí)體模型的驅(qū)動(dòng)尺寸進(jìn)行修改，然后重新生成定位銷零件的過(guò)程：

Private Sub Command1_Click()
判斷是否啟動(dòng)了CATIA
Dim catia As Object
On Error Resume Next
Set catia = GetObject(, "CATIA.Application")
If Err.Number <> 0 Then
MsgBox "CATIA 系統(tǒng)還未啟動(dòng)，請(qǐng)稍等", vbInformation, "提示"
Set catia = CreateObject("CATIA.Application")
End If
打開(kāi)模型庫(kù)中的模型文件
Dim partDocument1 As PartDocument
Set partDocument1 = catia.Documents.Open("filenam")
獲取模型，并對(duì)模型的尺寸參數(shù)進(jìn)行修改
Dim partDocument2 As PartDocument
獲取當(dāng)前文檔
Set partDocument2 = CATIA.ActiveDocument
獲取尺寸參數(shù)
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(shù)據(jù)庫(kù)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(dǎo)套" & DataGrid1.Fields(0)
根據(jù)修改的尺寸重新生成實(shí)體模型
part1.Update
文件另存為
part1.SaveAs ("newname")
End Sub

在程序中，GetObject函數(shù)獲取CATIA的應(yīng)用，CATIA對(duì)象建立VB與CATIA環(huán)境的接口，它是最高級(jí)別的對(duì)象，其它對(duì)象都需通過(guò)它與CATIA連接發(fā)生聯(lián)系。由Part對(duì)象指向CATIA中當(dāng)前的實(shí)體模型，Parameters對(duì)象則指向當(dāng)前實(shí)體模型中的某個(gè)尺寸參數(shù)，對(duì)其Value屬性進(jìn)行修改，就可改變尺寸大小，從而改變模型中相應(yīng)特征的大小。改變后的新實(shí)體零件需要存儲(chǔ)到另外的文件中，以方便裝配時(shí)調(diào)入。同時(shí)為了使生成裝配體的明細(xì)表中避免同類零件沖突，所以新生成的模型編號(hào)將由PartNumber對(duì)象自動(dòng)修改成該模型所對(duì)應(yīng)的類型名。所以，上述算法的整個(gè)過(guò)程可歸納為：打開(kāi)實(shí)體模型文件一激活文件一修改驅(qū)動(dòng)尺寸一根據(jù)新尺寸重建模型一存儲(chǔ)新文件一裝配。其他類型的標(biāo)準(zhǔn)件生成和裝配也按上述方法和步驟進(jìn)行。

3.2.3應(yīng)用程序的調(diào)入

在CATIA V5環(huán)境中直接調(diào)用通過(guò)VB編譯的可執(zhí)行程序，可以使用CATIA V5 的“宏”操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。利用“宏”在CATIA V5界面中添加指定的應(yīng)用程序后，就好像CATIA V5調(diào)用了自身的功能一樣。通過(guò)Customize—Command—Macro來(lái)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(zhí)行程序的保存路徑
End Sub

然后再選定一個(gè)圖標(biāo)拖到工具欄上，我們這里選的是一個(gè)“小錘子”作為該系統(tǒng)的圖標(biāo)。只要點(diǎn)擊“小錘子”圖標(biāo)就可以進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)

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