內(nèi)容摘要:摘要:針對沖壓模設(shè)計中需重復(fù)使用大量標準件的特點,以VB6.0為開發(fā)工具,對三維CAD軟件CATIA V5進行二次開發(fā),設(shè)計出了基于C/S模式下的標準件庫,使標準件的調(diào)用實現(xiàn)了參數(shù)化、網(wǎng)絡(luò)化,減少了設(shè)計中大量重復(fù)性工作,簡化了設(shè)計,提高了效率。 關(guān)鍵詞:C/S, CATIA,參數(shù)化,標準件1 引 言沖壓模是用于大批量鈑金零件生產(chǎn)的一種精密工藝裝備,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,包含的零件數(shù)往往多達上百個,因此在沖壓模設(shè)計過程中不僅需要考慮其可加工性與裝配問題,而且還要預(yù)測模具與條料運動時可能產(chǎn)生的各種干涉,二維CAD系統(tǒng)很難勝任這些工作,因而三維實體CAD系統(tǒng)在沖壓模設(shè)計中應(yīng)用越來越廣。建立標準件庫作為開發(fā)模具CAD系統(tǒng)的一項重要基礎(chǔ)性工作,對提高CAD系統(tǒng)的運行效率和質(zhì)量,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期將起到重要的作用。結(jié)合企業(yè)自身的實際,建立符合國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準的模具標準件庫,在設(shè)計過程中直接調(diào)用,可極大地簡化設(shè)計過程,提高模具設(shè)計效率。
摘要:針對沖壓模設(shè)計中需重復(fù)使用大量標準件的特點,以VB6.0為開發(fā)工具,對三維CAD軟件CATIA V5進行二次開發(fā),設(shè)計出了基于C/S模式下的標準件庫,使標準件的調(diào)用實現(xiàn)了參數(shù)化、網(wǎng)絡(luò)化,減少了設(shè)計中大量重復(fù)性工作,簡化了設(shè)計,提高了效率。
關(guān)鍵詞:C/S, CATIA,參數(shù)化,標準件
1 引 言
沖壓模是用于大批量鈑金零件生產(chǎn)的一種精密工藝裝備,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,包含的零件數(shù)往往多達上百個,因此在沖壓模設(shè)計過程中不僅需要考慮其可加工性與裝配問題,而且還要預(yù)測模具與條料運動時可能產(chǎn)生的各種干涉,二維CAD系統(tǒng)很難勝任這些工作,因而三維實體CAD系統(tǒng)在沖壓模設(shè)計中應(yīng)用越來越廣。但是通用的三維CAD軟件并不能完全滿足企業(yè)的特殊需要,所以在通用CAD軟件基礎(chǔ)上開發(fā)專用的模具CAD系統(tǒng)十分必要。
建立標準件庫作為開發(fā)模具CAD系統(tǒng)的一項重要基礎(chǔ)性工作,對提高CAD系統(tǒng)的運行效率和質(zhì)量,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期將起到重要的作用。結(jié)合企業(yè)自身的實際,建立符合國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準的模具標準件庫,在設(shè)計過程中直接調(diào)用,可極大地簡化設(shè)計過程,提高模具設(shè)計效率。
2 參數(shù)化標準件庫的設(shè)計
2.1 參數(shù)化標準件庫的開發(fā)思想
模具標準件庫是模具CAD/CAM的重要組成部分,其種類較多且一般均具有一定標準。每一種標準件按要求不同,有一組或多組尺寸系列,但同一種標準件結(jié)構(gòu)基本相同。因此,在模具標準件建庫過程中,常采用參數(shù)化方法。參數(shù)化設(shè)計主要有程序驅(qū)動法和尺寸驅(qū)動法兩種,程序驅(qū)動法是將設(shè)計過程的所有關(guān)系式融入應(yīng)用程序中,然后在程序的控制下,順序執(zhí)行這些設(shè)計表達式,通過與用戶的交互完成設(shè)計工作,這一方法的主要特點是:如果要修改圖形,一般要重新運行一遍應(yīng)用程序,當應(yīng)用程序輸入不同值,便生成不同的圖形;尺寸驅(qū)動是指在保持零件結(jié)構(gòu)不變的情況下,將零件的尺寸標注視為變量,給予不同的尺寸值,便能獲得一系列結(jié)構(gòu)相同而尺寸不同的相似零件,它允許用戶在定義一個典型零件時,不必考慮零件中幾何元素的準確位置,而只需保證其拓撲結(jié)構(gòu)正確,同時進行必要的尺寸參數(shù)標注,通過尺寸參數(shù)值的變化來生成結(jié)構(gòu)相同而參數(shù)不同的零件族,它在零部件的重新生成與修改方面顯示出極大的方便性。
本系統(tǒng)采用尺寸驅(qū)動法,不用重復(fù)圖形的生成過程,程序代碼量少,便于獲得系列化零件圖形。其基本思想是:采用C/S方式,通過人機交互或自動提取獲得標準件必須的主參數(shù),然后從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中提取相應(yīng)的圖形模板文件、輔助參數(shù),再經(jīng)過程序調(diào)用CATIA V5 API函數(shù)進行尺寸驅(qū)動,使其幾何元素和特征的幾何或拓撲信息發(fā)生改變,并引起相關(guān)圖形元素及關(guān)系的聯(lián)動,生成所需要的零件。
2.2 沖壓模標準件的分類
本系統(tǒng)根據(jù)哈飛模具廠提供的技術(shù)資料,共建立了78個標準件,根據(jù)沖壓模具的用途和使用習(xí)慣把企標件進行了分類,包括:
1)工作元件:沖孔凸模、凹模鑲套;
2)定位元件:定位板、定位銷、彈頂銷、限位塊和回程限位塊、鍵;
3)固定元件:固定板、墊板、壓板;
4)導(dǎo)向元件:導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)滑板、側(cè)沖滑板;
5)緊固元件:螺釘、螺栓、墊圈、彈簧;
6)卸料、推頂元件:卸料螺釘、卸件板、推桿、側(cè)銷組件;
7)起吊元件:吊耳、起重螺栓、起重棒。
3 C/S模式下的參數(shù)化標準件庫的建立
3.1 服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫的建立
數(shù)據(jù)庫主要由標準件模型庫和模型的參數(shù)庫。針對規(guī)模和設(shè)計要求,筆者選用了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQL server62000,它具有多用戶支持、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、分布式事務(wù)處理、數(shù)據(jù)倉庫、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等功能、還具有對OLE DB,ADO、ODBC等多種接口的支持。
模型庫中存儲的并不是一個具有不同規(guī)格參數(shù)的標準件實例族,而是各類中約束定義的可進行參數(shù)驅(qū)動的標準件參數(shù)模型、模型庫的建立充分利用了CATIA V5提供的強大基于特征的參數(shù)化造型功能,并在造型過程中完成對標準件圖形的幾何約束和尺寸約束定義、同時,對需要參數(shù)驅(qū)動的特征尺寸分別建立相應(yīng)的設(shè)計變量。
模型的參數(shù)庫存儲標準件的各種參數(shù)。數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一旦建立,就不允許修改,但數(shù)據(jù)庫中的記錄是可以隨意添加的,因此具有可擴充性,方便用戶使用,對于一個企業(yè)來講,將隨著時間的推移更易于此企業(yè)的使用。
3.2 客戶端應(yīng)用程序的開發(fā)
3.2.1 開發(fā)環(huán)境的設(shè)置
在訪問CATIA V5對象之前,必須添加相關(guān)的CATIA類型庫。這些庫包括:裝配類型庫、二維圖檔類型庫、工作框架類型庫、幾何類型庫和零件類型庫等。在與CATIA相關(guān)的類型定義中,必須添加類型庫的引用,否則開發(fā)環(huán)境將不承認這些變量。這些類型庫實質(zhì)上是一個COM接口,通過該接口協(xié)調(diào)不同的應(yīng)用程序,使它們相互溝通,并且可以決定將哪些信息暴露出來,允許外部程序的訪問。
3.2.2 編制應(yīng)用程序
CATIA V5開發(fā)功能是針對VB程序設(shè)計語言的,它為VB提供了很多與CATIA接口的對象、集合,如PartDocument對象、Product對象、Part對象、Body對象、Constraints對象、Parameters對象等,VB通過這些對象可以訪問CATIA V5環(huán)境中所建實體的各種參數(shù),包括各種尺寸,各實體表面、實體邊界、實體特征等,甚至可以創(chuàng)建、復(fù)制、修改實體特征,在的CATIA環(huán)境中能夠執(zhí)行的操作,都可通過CATIA V5提供的API中的功能來實現(xiàn)。下面一段代碼是根據(jù)用戶所選規(guī)格的導(dǎo)套的尺寸參數(shù)對實體模型的驅(qū)動尺寸進行修改,然后重新生成定位銷零件的過程:
Private Sub Command1_Click()
判斷是否啟動了CATIA
Dim
catia As Object
On Error Resume Next
Set
catia = GetObject(, "CATIA.Application")
If Err.Number <> 0 Then
MsgBox "CATIA 系統(tǒng)還未啟動,請稍等", vbInformation, "提示"
Set
catia = CreateObject("CATIA.Application")
End If
打開模型庫中的模型文件
Dim partDocument1 As PartDocument
Set partDocument1 =
catia.Documents.Open("filenam")
獲取模型,并對模型的尺寸參數(shù)進行修改
Dim partDocument2 As PartDocument
獲取當前文檔
Set partDocument2 = CATIA.ActiveDocument
獲取尺寸參數(shù)
Dim parameters1 As Parameters
Set parameters1 = partDocument2.part.Parameters
Dim dH7 As Length
Set dH7 = parameters1.Item("Part1\PartBody \Sketch.1\Offset.22\Offset")
給變量賦值,也就是從數(shù)據(jù)庫中獲得的值
dH7.Value = DataGrid1.Fields(1)
……
修改模型的名稱
Dim product1 As Product
Set product1 = partDocument2.GetItem("Part1")
product1.PartNumber = "導(dǎo)套" & DataGrid1.Fields(0)
根據(jù)修改的尺寸重新生成實體模型
part1.Update
文件另存為
part1.SaveAs ("newname")
End Sub
在程序中,GetObject函數(shù)獲取CATIA的應(yīng)用,CATIA對象建立VB與CATIA環(huán)境的接口,它是最高級別的對象,其它對象都需通過它與CATIA連接發(fā)生聯(lián)系。由Part對象指向CATIA中當前的實體模型,Parameters對象則指向當前實體模型中的某個尺寸參數(shù),對其Value屬性進行修改,就可改變尺寸大小,從而改變模型中相應(yīng)特征的大小。改變后的新實體零件需要存儲到另外的文件中,以方便裝配時調(diào)入。同時為了使生成裝配體的明細表中避免同類零件沖突,所以新生成的模型編號將由PartNumber對象自動修改成該模型所對應(yīng)的類型名。所以,上述算法的整個過程可歸納為:打開實體模型文件一激活文件一修改驅(qū)動尺寸一根據(jù)新尺寸重建模型一存儲新文件一裝配。其他類型的標準件生成和裝配也按上述方法和步驟進行。
3.2.3應(yīng)用程序的調(diào)入
在CATIA V5環(huán)境中直接調(diào)用通過VB編譯的可執(zhí)行程序,可以使用CATIA V5 的“宏”操作來實現(xiàn)。利用“宏”在CATIA V5界面中添加指定的應(yīng)用程序后,就好像CATIA V5調(diào)用了自身的功能一樣。通過Customize—Command—Macro來選擇要加載的宏文件,文件中的程序如下:
Sub CATMain()
CATIA.SystemService.ExecuteBackgroundProcessus("pathname")
‘pathname為VB編譯的可執(zhí)行程序的保存路徑
End Sub
然后再選定一個圖標拖到工具欄上,我們這里選的是一個“小錘子”作為該系統(tǒng)的圖標。只要點擊“小錘子”圖標就可以進入標準件庫
文章地址:
http://shoneher.cn/Article/mjjs/200809/366.html