探究基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫設(shè)計(jì)與運(yùn)用

李慧

摘 要：針對飛機(jī)的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)的效率和標(biāo)準(zhǔn)水平，考慮飛機(jī)工裝的基本需求，提出基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，建立采用模板建模設(shè)計(jì)技術(shù)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫設(shè)計(jì)系統(tǒng)，對其在飛機(jī)工裝中的應(yīng)用進(jìn)行分析，表明該方法適用于改善飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)效率和標(biāo)準(zhǔn)程度，推動(dòng)飛機(jī)的功能性與安全性。

關(guān)鍵詞：CATIA；結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件；設(shè)計(jì)；飛機(jī)；運(yùn)用

中圖分類號(hào)：V229 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）26-0098-02

飛機(jī)是重要空運(yùn)設(shè)備，具有快速、安全等特點(diǎn)。由于飛機(jī)的特點(diǎn)，使得飛機(jī)與其他機(jī)械生產(chǎn)的流程和工藝存在差異。在實(shí)際的飛機(jī)制造環(huán)節(jié)中，除去使用的常規(guī)組件外，還需要結(jié)合飛機(jī)的具體型號(hào)展開對構(gòu)件的設(shè)計(jì)工作。這些構(gòu)件設(shè)計(jì)過程中，不可避免地會(huì)造成大量人力物力損耗。這也就使得標(biāo)準(zhǔn)件變得十分重要，標(biāo)準(zhǔn)件是飛機(jī)構(gòu)件生產(chǎn)中的關(guān)鍵，也是使用量最多的部分，為提升飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)效率和標(biāo)準(zhǔn)化水平，需尋求有效的方式構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)件庫。基于此，本文對基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫設(shè)計(jì)展開研究，并對其在具體的飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

1 CATIA標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)的思路

為實(shí)現(xiàn)CATIA標(biāo)準(zhǔn)件庫的建設(shè)，需要對具體的開發(fā)思路進(jìn)行考慮，通常情況下，對于CATIA標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)思路有如下兩種方式：

（1）借助CATIA具備的二次開發(fā)組件，擁有CAA架構(gòu)和研發(fā)應(yīng)用環(huán)境RADE、庫函數(shù)CAA API等內(nèi)容，選擇VC作為標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)環(huán)境，完成CATIA三維標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立。

（2）選擇VB內(nèi)含有的對象庫，并將CATIA的庫文件直接導(dǎo)入程序框架中，再選擇CATIA的類對象與函數(shù)展開二次開發(fā)，進(jìn)行實(shí)現(xiàn)CATIA三維標(biāo)準(zhǔn)件庫的建設(shè)，滿足飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件庫的構(gòu)建。

上述兩種方法均可以完成對CATIA標(biāo)準(zhǔn)件庫的建設(shè)。第二種方法運(yùn)用VB開發(fā)基于CATIA的標(biāo)準(zhǔn)件庫，常規(guī)的相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)，可以選擇這種方法；對于飛機(jī)結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫，則存在靈活性相對較差和設(shè)計(jì)頻繁交互效果不理想的情況，這也就導(dǎo)致VB開發(fā)不能滿足飛機(jī)結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的設(shè)計(jì)需求。而第一種方法是結(jié)合CAA和CATIA軟件擁有的Design Table和Catalog功能，所以選擇該方法進(jìn)行綜合利用，展開對三維結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的構(gòu)建，促使標(biāo)準(zhǔn)件庫具有更好的適應(yīng)性，以符合飛機(jī)生產(chǎn)制造的需求。

2 飛機(jī)結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 整體設(shè)計(jì)

飛機(jī)結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫建設(shè)過程中，需要結(jié)合具體標(biāo)準(zhǔn)件的類型展開分類，涉及到國際、機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)件。飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件庫系統(tǒng)的建設(shè)，采用模板建模設(shè)計(jì)技術(shù)，將具體參數(shù)存儲(chǔ)到Excel表格中。選擇Oracle作為具體的數(shù)據(jù)庫管理平臺(tái)。訪問方式運(yùn)用ADO數(shù)據(jù)庫訪問模式。飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件庫的所有數(shù)據(jù)信息均存儲(chǔ)在服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，并借助客戶端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的調(diào)用，完成對結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)。

此外，為了保障系統(tǒng)的功能性，系統(tǒng)建立在Windows的基礎(chǔ)上，并選取CATIA作為操作平臺(tái)，借助CATIA/API完成對用戶權(quán)限的規(guī)劃、結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件的初定義等內(nèi)容。

按照整體架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)功能體現(xiàn)，滿足飛機(jī)機(jī)械零件設(shè)計(jì)的需求，并具有靈活、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。

2.2 具體內(nèi)容

基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫設(shè)計(jì)中，需要對具體的構(gòu)建內(nèi)容進(jìn)行研究，其中具體的內(nèi)容主要包括：結(jié)構(gòu)件知識(shí)構(gòu)建、規(guī)則實(shí)現(xiàn)和結(jié)構(gòu)件庫存儲(chǔ)模式選擇。

（1）結(jié)構(gòu)件知識(shí)構(gòu)建。飛機(jī)結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件知識(shí)構(gòu)建是基于的CATIA V5展開的，是將一些公式、算法和控制條件等集成封裝到一起。使得標(biāo)準(zhǔn)件建設(shè)時(shí)，無需關(guān)注具體的算法、公式等內(nèi)容，只要確定目標(biāo)模型及其關(guān)鍵輸入?yún)?shù)，并合理調(diào)用模型，由CATIA V5知識(shí)工程展開對具體的計(jì)算。CATIA V5知識(shí)工程中，需要展開模板的設(shè)計(jì)。常見的模板類型如下：

a.特征模板。CATIA V5知識(shí)工程模板中的特征模板，是對某一具體的飛機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的特征進(jìn)行描述，主要是運(yùn)用抽象、封裝表達(dá)等暴露出的特征，并完成對輸入元素的創(chuàng)建，從而完成“特征”的快速自定義。

b.零件模板。這部分是對飛機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行抽象、封裝表達(dá)，暴露出飛機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)建的實(shí)例化的具體參數(shù)情況，并借助這部分快速完成對零件的構(gòu)建。

c.裝配模板。這部分模板是用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裝配工藝，可以快速完成飛機(jī)的建模，為飛機(jī)的制造奠定基礎(chǔ)。

上述模板是保障結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫快速完成對飛機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件創(chuàng)建的基礎(chǔ)，借助上述模板可以快速完成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的定形、定位、確定尺寸等內(nèi)容，為飛機(jī)裝配奠定基礎(chǔ)。

（2）規(guī)則實(shí)現(xiàn)。在具體的模板建設(shè)過程中，還需要為同一類型的標(biāo)準(zhǔn)件建立Excel表格，且在其首行對關(guān)鍵字進(jìn)行自定義。這些自定義的內(nèi)容需要囊括標(biāo)準(zhǔn)件的名稱、標(biāo)號(hào)等內(nèi)容，進(jìn)而結(jié)合這些內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)模板的建立，最終完成對標(biāo)準(zhǔn)件庫的建設(shè)。借助這部分Excel表格，是用于快速調(diào)用飛機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件參數(shù)做基礎(chǔ)，相當(dāng)于飛機(jī)結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的參數(shù)表，便于結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)。Excel表格制定完成后，還需要展開對通用程序的設(shè)計(jì)，通用程序是建立在宏命令的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格型號(hào)的自動(dòng)生成和存儲(chǔ)，并在生產(chǎn)完成后，可以將這個(gè)外接Excel表格的內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)刪除，減少存儲(chǔ)部分的壓力。

（3）數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模式設(shè)計(jì)。存儲(chǔ)模式是關(guān)系到飛機(jī)結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫功能性的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)庫直接為標(biāo)準(zhǔn)件庫提供所需的數(shù)據(jù)類型，并完成對數(shù)據(jù)的管理和控制。本次研究選擇Oracle數(shù)據(jù)庫類型，這類數(shù)據(jù)庫中是運(yùn)用SQL語言作為根本，且支持多種數(shù)據(jù)類型，實(shí)現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)，滿足CATIA文件的存儲(chǔ)。同時(shí)數(shù)據(jù)庫選擇ADO數(shù)據(jù)庫訪問模式，實(shí)現(xiàn)靈活的數(shù)據(jù)信息訪問，滿足飛機(jī)制造生產(chǎn)的基本需求。數(shù)據(jù)庫和訪問模式選擇完成后，需要進(jìn)一步展開對數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要對CATIA文件、數(shù)據(jù)庫選擇區(qū)別存儲(chǔ)的方式，數(shù)據(jù)庫中對于CATIA文件，選擇特定路徑和文件名，實(shí)現(xiàn)單獨(dú)存儲(chǔ)。并在數(shù)據(jù)庫中設(shè)置多個(gè)數(shù)據(jù)表，分別為標(biāo)準(zhǔn)件類型表、信息表和用戶信息表。這三個(gè)部分分別存儲(chǔ)不同類型數(shù)據(jù)信息，其中標(biāo)準(zhǔn)件類型表，主要完成對標(biāo)準(zhǔn)件的分類信息的存儲(chǔ)；信息表主要完成對結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件的基本信息進(jìn)行存儲(chǔ)；至于用戶信息表，主要是對用戶的基本權(quán)限和信息進(jìn)行存儲(chǔ)。endprint

此外，基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模式設(shè)計(jì)中，主要是對CAA和CATIA的Design Table和Catalog功能進(jìn)行利用。其中，Catalog功能主要是實(shí)現(xiàn)模板的集中管理，結(jié)合參數(shù)表，實(shí)現(xiàn)對模板的驅(qū)動(dòng)，且生成預(yù)覽圖片，便于觀察。而 Catalo還可以完成對標(biāo)準(zhǔn)件庫的維護(hù)和優(yōu)化等內(nèi)容。

基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫在飛機(jī)制造中的應(yīng)用，用戶將自己所需求的信息進(jìn)行提交，并選擇標(biāo)準(zhǔn)件查詢功能，對所需求的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行查詢。再獲取到目標(biāo)件后，運(yùn)用CATIA的Catalog Browse模塊，展開對標(biāo)準(zhǔn)件的預(yù)覽，確認(rèn)后，則可以完成對目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)。基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫，能夠滿足飛機(jī)制造的基本需求，推動(dòng)飛機(jī)制造的效率和質(zhì)量。

3 結(jié)束語

飛機(jī)制造中需要對大量的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行應(yīng)用，為提升標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，展開基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫設(shè)計(jì)，在確定整體設(shè)計(jì)思路后，則對具體模板內(nèi)容和設(shè)計(jì)流程，進(jìn)而全面推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)件的質(zhì)量，規(guī)避飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件的繁瑣的設(shè)計(jì)流程和誤差情況，為飛機(jī)生產(chǎn)制造奠定基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)制造的效率和質(zhì)量，推動(dòng)飛機(jī)的安全性和功能性。

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