探究基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標準件庫設(shè)計與運用

李慧

摘 要：針對飛機的結(jié)構(gòu)類標準件設(shè)計的效率和標準水平，考慮飛機工裝的基本需求，提出基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標準件庫系統(tǒng)的設(shè)計方法，建立采用模板建模設(shè)計技術(shù)的飛機結(jié)構(gòu)類標準件庫設(shè)計系統(tǒng)，對其在飛機工裝中的應(yīng)用進行分析，表明該方法適用于改善飛機標準件的設(shè)計效率和標準程度，推動飛機的功能性與安全性。

關(guān)鍵詞：CATIA；結(jié)構(gòu)類標準件；設(shè)計；飛機；運用

中圖分類號：V229 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）26-0098-02

飛機是重要空運設(shè)備，具有快速、安全等特點。由于飛機的特點，使得飛機與其他機械生產(chǎn)的流程和工藝存在差異。在實際的飛機制造環(huán)節(jié)中，除去使用的常規(guī)組件外，還需要結(jié)合飛機的具體型號展開對構(gòu)件的設(shè)計工作。這些構(gòu)件設(shè)計過程中，不可避免地會造成大量人力物力損耗。這也就使得標準件變得十分重要，標準件是飛機構(gòu)件生產(chǎn)中的關(guān)鍵，也是使用量最多的部分，為提升飛機標準件的設(shè)計效率和標準化水平，需尋求有效的方式構(gòu)建標準件庫?；诖?，本文對基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標準件庫設(shè)計展開研究，并對其在具體的飛機標準件設(shè)計中的應(yīng)用進行闡述。

1 CATIA標準件庫的開發(fā)的思路

為實現(xiàn)CATIA標準件庫的建設(shè)，需要對具體的開發(fā)思路進行考慮，通常情況下，對于CATIA標準件庫的開發(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作為標準件庫的開發(fā)環(huán)境，完成CATIA三維標準件庫的建立。

（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)，進行實現(xiàn)CATIA三維標準件庫的建設(shè)，滿足飛機標準件庫的構(gòu)建。

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

2 飛機結(jié)構(gòu)類標準件庫系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 整體設(shè)計

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

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，借助CATIA/API完成對用戶權(quán)限的規(guī)劃、結(jié)構(gòu)類標準件的初定義等內(nèi)容。

按照整體架構(gòu)，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)功能體現(xiàn)，滿足飛機機械零件設(shè)計的需求，并具有靈活、響應(yīng)速度快的特點。

2.2 具體內(nèi)容

基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標準件庫設(shè)計中，需要對具體的構(gòu)建內(nèi)容進行研究，其中具體的內(nèi)容主要包括：結(jié)構(gòu)件知識構(gòu)建、規(guī)則實現(xiàn)和結(jié)構(gòu)件庫存儲模式選擇。

（1）結(jié)構(gòu)件知識構(gòu)建。飛機結(jié)構(gòu)類標準件知識構(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。使得標準件建設(shè)時，無需關(guān)注具體的算法、公式等內(nèi)容，只要確定目標模型及其關(guān)鍵輸入?yún)?shù)，并合理調(diào)用模型，由CATIA V5知識工程展開對具體的計算。CATIA V5知識工程中，需要展開模板的設(shè)計。常見的模板類型如下：

a.特征模板。CATIA V5知識工程模板中的特征模板，是對某一具體的飛機結(jié)構(gòu)構(gòu)件的特征進行描述，主要是運用抽象、封裝表達等暴露出的特征，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。這部分是對飛機結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行抽象、封裝表達，暴露出飛機結(jié)構(gòu)構(gòu)建的實例化的具體參數(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結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裝配工藝，可以快速完成飛機的建模，為飛機的制造奠定基礎(chǔ)。

上述模板是保障結(jié)構(gòu)類標準件庫快速完成對飛機結(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，為飛機裝配奠定基礎(chǔ)。

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

（3）數(shù)據(jù)庫存儲模式設(shè)計。存儲模式是關(guān)系到飛機結(jié)構(gòu)類標準件庫功能性的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)庫直接為標準件庫提供所需的數(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)庫中是運用SQL語言作為根本，且支持多種數(shù)據(jù)類型，實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)信息的存儲，滿足CATIA文件的存儲。同時數(shù)據(jù)庫選擇ADO數(shù)據(jù)庫訪問模式，實現(xiàn)靈活的數(shù)據(jù)信息訪問，滿足飛機制造生產(chǎn)的基本需求。數(shù)據(jù)庫和訪問模式選擇完成后，需要進一步展開對數(shù)據(jù)庫的存儲模式進行設(shè)計，需要對CATIA文件、數(shù)據(jù)庫選擇區(qū)別存儲的方式，數(shù)據(jù)庫中對于CATIA文件，選擇特定路徑和文件名，實現(xiàn)單獨存儲。并在數(shù)據(jù)庫中設(shè)置多個數(shù)據(jù)表，分別為標準件類型表、信息表和用戶信息表。這三個部分分別存儲不同類型數(shù)據(jù)信息，其中標準件類型表，主要完成對標準件的分類信息的存儲；信息表主要完成對結(jié)構(gòu)類標準件的基本信息進行存儲；至于用戶信息表，主要是對用戶的基本權(quán)限和信息進行存儲。endprint

此外，基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標準件庫的數(shù)據(jù)庫存儲模式設(shè)計中，主要是對CAA和CATIA的Design Table和Catalog功能進行利用。其中，Catalog功能主要是實現(xiàn)模板的集中管理，結(jié)合參數(shù)表，實現(xiàn)對模板的驅(qū)動，且生成預(yù)覽圖片，便于觀察。而 Catalo還可以完成對標準件庫的維護和優(yōu)化等內(nèi)容。

基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標準件庫在飛機制造中的應(yīng)用，用戶將自己所需求的信息進行提交，并選擇標準件查詢功能，對所需求的標準件進行查詢。再獲取到目標件后，運用CATIA的Catalog Browse模塊，展開對標準件的預(yù)覽，確認后，則可以完成對目標標準件的生產(chǎn)?；贑ATIA的結(jié)構(gòu)類標準件庫，能夠滿足飛機制造的基本需求，推動飛機制造的效率和質(zhì)量。

3 結(jié)束語

飛機制造中需要對大量的結(jié)構(gòu)類標準件進行應(yīng)用，為提升標準件的生產(chǎn)效率和設(shè)計質(zhì)量，展開基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標準件庫設(shè)計，在確定整體設(shè)計思路后，則對具體模板內(nèi)容和設(shè)計流程，進而全面推動標準件的質(zhì)量，規(guī)避飛機標準件的繁瑣的設(shè)計流程和誤差情況，為飛機生產(chǎn)制造奠定基礎(chǔ)，實現(xiàn)飛機制造的效率和質(zhì)量，推動飛機的安全性和功能性。

參考文獻：

[1]李祥，杜寶江，崔熠，等.基于CATIA的管路類標準件庫的設(shè)計與實現(xiàn)[J].制造業(yè)自動化，2012，34（6）：20-22.

[2]李堂明，殷國富，胡茶根，等.基于CATIA的開放式焊裝夾具零件庫的研究與實現(xiàn)[J].制造業(yè)自動化，2013，35（7）：119-123.

[3]杜寶江，朱晨旗，丁咸海，等.基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標準件庫設(shè)計與應(yīng)用[J].制造業(yè)自動化，2013（18）：129-131.

[4]史豐榮，韓華偉，史豐智.基于CATIA的標準件庫的設(shè)計及應(yīng)用[J].機械工程與自動化，2011（1）：181-182.

[5]郭越.基于CATIA二次開發(fā)的標準件庫的開發(fā)技術(shù)研究[J].電子世界，2014（20）：132.

[6]黃志文.基于CATIA、VPM的結(jié)構(gòu)三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)[J].直升機技術(shù)，2010（4）：20-25.

[7]陳剛.基于CATIA的飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計知識模板庫建設(shè)研究[J].科技致富向?qū)В?012（18）：241-242.endprint