基于CATIA V5的裝配動畫編輯

摘 要：文章主要介紹在CATIA V5三維軟件環境下，如何使用“DMU配件”模塊功能進行機構組件的裝配動畫編輯。

關鍵詞：裝配動畫；DMU配件；CATIA V5

1 概述

DMU配件是CATIA V5的DMU（電子樣機）部分的一個模塊，可以在無裝配約束條件下實現機構的運動仿真。借助其可自由編輯仿真運動的功能，通過巧妙地設計零件運動軌跡和編輯運動序列，即可生成一個完整組件的裝配動畫。

2 裝配動畫編輯步驟

2.1 裝配流程梳理

編輯裝配動畫之前，必須了解零件的組裝順序，制作詳細的裝配流程圖為參照，以免在繁瑣的軌跡編輯和序列編輯過程中排錯順序。

2.2 拆分組件

首先在裝配設計模塊中完成組件的裝配，然后切換至DMU配件模塊。因裝配條件在編輯運動仿真過程中無任何約束作用，故在完成組件裝配后可刪除所有裝配約束。

以組件為中心，將各零件沿坐標系某一方向移動到一定距離遠的位置上，此位置即是零件裝配動畫中運動開始的起點。

點擊“跟蹤”（ ）命令，選中要移動的零件，出現“操作”對話框。點擊進入“編輯器”命令，在“平移增量”或“旋轉增量”處輸入參數，每點擊一次旁邊箭頭圖標，零件即沿該方向變動一個參數位置。

2.3 編輯運動軌跡

（1）直線運動軌跡。在“跟蹤”對話框中找到“插入器”，選擇線性。進入編輯器命令，設置平移增量參數。將零件沿某一方向移動一定距離，點擊“記錄器”對話框中的“記錄”命令，即生成直線運動軌跡。

（2）自轉運動軌跡。在插入器行選擇線性，進入編輯器命令，設置旋轉增量參數。將零件繞軸線旋轉一定角度，點擊記錄命令，即生成自轉固定角度運動軌跡。沿同一繞轉方向連續記錄四次90度轉動軌跡，即生成自轉一周運動軌跡。

（3）公轉運動軌跡。在插入器行選擇線性，拖動公轉零件上的“坐標系”紅點，將坐標系放置到繞轉目標零件上。設置公轉角度、記錄生成公轉軌跡。公轉一周設置方法與自轉一周設置相同。

（4）曲線運動軌跡。在插入器行選擇樣條線或復合樣條線，先沿不同方向記錄生成直線軌跡或旋轉軌跡，第二次記錄軌跡完成后即可生成曲線軌跡。當插入器處切換回線性時，軌跡又自動變為直線或圓弧線。

（5）螺旋線運動軌跡。主要用于表達螺栓類零件的動態擰入過程。制作螺旋線軌跡，需將自轉軌跡與直線軌跡拼接后再處理。具體方法如下：

a.生成自轉90度圓弧軌跡；

b.生成沿軸線方向的直線運動軌跡；

c.點擊記錄器中的“重新排序”命令；

d.將“Shot#3”與“Shot#2”互換位置；

e.點“確認”退出“記錄鏡頭”對話框，播放運動軌跡至最后，點擊一次 “刪除”命令，即生成螺旋線運動軌跡。

2.4 編輯運動序列

點擊“編輯序列”（ ）命令，進入編輯序列對話框，如下圖所示。

所有已生成的運動軌跡、序列都顯示在“會話中的工作指令”一列，選中其一，點擊綠色右向箭頭，即可導入至“序列中的工作指令”中。若要刪除序列工作指令列中的內容，則選中后點擊左向箭頭。

編輯序列的作用是將運動軌跡、運動序列任意地串聯或并聯在一起。此命令如同一個視頻合成軟件，能將各視頻片段隨意合并、重組。在序列的邏輯順序編輯完成后，還應注意調整設置“周期”列的時間參數，以保證各運動的協調一致。

3 結束語

使用上述方法，通過合理的零件軌跡設計和動作序列編輯，任何組件的裝配動畫都可以通過CATIA V5制作完成，而不必再求助于3d Max或Maya等復雜動畫軟件。作為一款CAD/CAE/CAM一體化應用軟件，CATIA始終代表著這一領域的最高水平，其易用和內容豐富的特點，吸引著越來越多的使用者去開發和拓展更多新功能。