一种基于MBD的部件装配工艺设计辅助系统

发布时间：2017-03-11 作者：郭喜锋高红詹有河秦月韩志仁来源：航空制造技术

关键字：MBD 部件装配

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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，必能大大提高工作效率和质量。

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CATIA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 VS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)。

图6 部分装配件导入功能

Fig.6 Import function of section assembly parts

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。系统运行机制如图8所示。

图7 标准件长度的测量与统计

Fig.7 Standard part length measurements and statistics

图8 连接件长度测.运行机制

Fig.B Connector length measurement operation mechanism

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(也可手动输人)，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CheckButton，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。

图9 部件装配信息提取对话框

Fig.9 Dialog box of component assembly information extraction

图10 部件装配信息输出到Excel表格中

Fig.10 Component assembly information shown in Excel table

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。

图11 连接件间距批注

Fig.11 Spacing annotation of connector

图12 连接件边距测量

Fig .12 Margin measuring of connectors

图13 批量拾取命令

Fig.13 Bulk pickup command

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。信息的输人形式、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

输人方式对系统的运行速度和用户体验有直接影响。输人信息过多，用户会感觉操作不方便。输人信息过少，会增加系统的推理时间。系统的输人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人，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)。

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，系统利用输人信息，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 VS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。

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