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一种基于MBD的部件装配工艺设计辅助系统

2017/11/9    来源:互联网    作者:郭喜锋  高红  詹有河  秦月  韩志仁      
关键字:MBD  装配工艺文件  CATIA  CAA  
介绍了MBD模式下装配信息的表达特点,并针对这些特点,在Visual Studio2005平台下,利用CAA技术对CATIA进行二次开发,开发出部件装配工艺设计辅助系统。该系统方便、实用,为部件装配工艺设计所需信息提供快速、准确、规范的提取手段,提高了装配工艺设计的数字化水平。

    3.3 装配注释信息的提取

    装配注释信息是对部件装配的技术要求,包括通用装配注释和密封、疲劳件、关键件等信息。这些信息都需要从数模中提取出来,编制到工艺文件中,用于指导工人操作。但是,通用装配注释信息和密封信息位于装配体结构树的不同位置(图3),提取时需要从结构树中,按照层次关系逐个打开,并复制到装配工艺文件中,操作繁琐。而疲劳件、关键件的标识在零件的属性页,工艺人员容易遗忘。如果能将信息按一定的格式要求快速输出到Excel表格中,必能大大提高工怍效率和质量。

    4 系统的主要功能及运行实例

    针对MBD模式下装配工艺设计的基础性工作中遇到的问题,本文利用CAA技术对CATlA进行二次开发,开发出一套MBD模式下的部件装配工艺设计辅助系统。该系统可与CATIA V5本身无缝集成,其主要功能如下。

    4.1 部分装配件导入

    该功能主要用于快速组合装配体。通过用户的简单交互拾取,即可将不同的装配体组件快速组合起来,同时又保证了其相对位置的正确性(图6)。

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    图6 部分装配件导入功能

    4.2 标准连接件长度的计算

    用户拾取表示连接件的法矢,系统会遍历CATIA的结构树,找出用户所选的连接件的类型,自动计算出对应的夹层厚度,并将连接件长度和夹层厚度显示出来(图7所示)。连接件规格信息放在后台的数据库中,该信息可以有数据库管理员进行增加或者删除。系统运行机制如同8所示。

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    图7 标准件长度的测量与统计

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    图8 连接件长度测量运行机制

    4.3 部件装配信息提取

    用户拾取CATIA中表示装配件连接信息的零件,选择需要检索的内容(也可手动输入),系统遍历CATIA的结构树,即可输出相应的连接信息。检索内容选项调用CAA的控件Check Button,使用户可以选择一个或者多个检索项。输出项用MultiList控件。这些信息可同时导出到Excel文件中,利用Excel自身的统计汇总功能可进一步汇总,如图9和图10所示。

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    图9 部件装配信息提取对话框

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    图10 部件装配信息输出到Excel表格中

    4.4 连接件间距和边距的测量

    用户拾取两个点及参考平面,并选取标注方式,系统即可将成排的连接件进行标注,标注的文本属性可通过对话框进行设置(图11)。通过拾取法矢和边界,系统可将所选法矢到边界的距离测出来(图12)。拾取法矢的方式可以单个拾取,也调用CATIA本身的命令(图13)框选批量拾取。

    5 系统的关键技术

    系统运行过程实质是对部件装配工艺设计信息的分析、处理和输出的过程。信息的输入形式、检索方式、输出形式是系统的3大关键技术。

    5.1 交互式的信息输入

    输入方式对系统的运行速度和用户体验有直接影响。输入信息过多,用户会感觉操作不方便。输入信息过少,会增加系统的推理时间。系统的输入兼顾了用户体验和系统运行时间,通过用户的简单的“交互式”拾取操作即完成信息的输入,如图6、图7和图8所示。同时对于需要批量操作的,系统后台调用CATIA内部命令“批量拾取命令”完成(图13)。

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    图11 连接件间距批注

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    图12 连接件边距测量

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    图13 批量拾取命令

    5.2 基于结构树的信息检索

    一方面,MBD技术的实施保证了设计数模的规范性;另一方面,CATIA的结构树与实体模型关联,系统利用输入信息,通过对CATIA结构树的遍历,以关键词为导向即可快速找到所需信息,同时可进行数模测量、标注等操作。

    5.3 多形式、多功能的信息输出

    系统可将运算结果按用户指定格式输出到Excel形式的文档中,同时也可以以标注的形式显示在CATIA中的文件中(图7)。无论哪种形式用户都可以通过复制一粘贴将输出的数据移到CAPP或者其他应用系统中(图10)。或通过点击“取消”或“关闭”按钮,不保存这些数据,只临时查看。

    6 结束语

    本文通过对CATIA V5进行二次开发,建立了人机交互的设计环境,构建了基于MBD模式下的部件装配工艺信息快速提取平台。该平台可以快速提取数模中的装配信息,对提取的数据进行分析、处理、运算,并按照用户要求以多种形式输出,用户可将这些输出结果拷贝到CAPP等系统中,从而高效、准确地辅助装配工艺文件的编制。后期可以将系统与CAPP系统进行通信,直接将提取的装配信息放置在装配大纲的编制平台上。

责任编辑:张纯子
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