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CATIA V5标准件库的创建与使用
2017-03-31 22:00:08  作者:王岩   来源:互联网
  •   0 引言   目前,汽车产品的主流设计软件是CATIA V5,由于软件的特殊性,其自带标准件都是符合ISO标准或其他国外标准,不可能符合企业自己的要求。图样中的很多标准化问题用传统的标准化方法已无法解决, ...

  0 引言

  目前,汽车产品的主流设计软件是CATIA V5,由于软件的特殊性,其自带标准件都是符合ISO标准或其他国外标准,不可能符合企业自己的要求。图样中的很多标准化问题用传统的标准化方法已无法解决,标准化工作在21世纪真的无用武之地了吗?

  1 建立标准件库:传统标准化工作的新课题

  汽车产品开发过程要用到大量的标准件,依据不同的拆散率,一台轻型客车需单独采购的标准件品种规格达200多种,数量达到2500多个。但CATIA自带的标准件库为符合ISO、EN、US、JIS标准,并不能提供满足中国人要求的国标、汽标、企标的三维标准件库,供设计人员直接调用。

  CATIA V5中的“knowledge ware(知识工程模块)”中的“knowledge expert(知识工程专家)”工作台,为标准化人员创建符合企业要求的标准件库提供了条件。知识工程专家允许设计者创建和共享存储在规则库中企业知识工程,并在企业中应用这些知识,以确保设计符合已创建的标准。对于品种及数量都十分繁杂的标准件产品,如果由设计员自行绘制各自的三维数模,必然造成人力和资源的极大重复和浪费,而且不利于统一的管理。而这一问题正是标准化工作的切入点,标准化的对象就是“重复性的事物”,标准化的本质就是“统一的规定”,标准化的目的就是“获得最佳秩序和社会效益”。秉承这样的标准化工作理念,结合产品开发的实际需要,标准化人员开展了三维标准件库的创建工作。标准件库的建立是一种后参数化设计模式,前期设计好零件数模,后期通过设定参数来改变零件外观。使用时通过目录编辑器直接调用,大大提高设计工作效率。下面就以车身常用的Q371为例,介绍CATIA V5标准件的创建和使用的基本思路。

  2 建立CATIA V5 标准件库的基本思路

  2.1 了解现行标准件使用情况,构建标准件库结构

  整车企业在产品设计中使用的标准件大多为汽标件(Q类)、少部分为国标件(gB类)和企标件(FQ类),产品主要涉及螺栓、螺钉、螺母、垫圈、环箍、卡扣、胶堵等6大品种。标准件库的构成如图1所示。库中标准件按照类别分解成树状结构,库中的类别采用英文名称,零件名称按照集团内SAP编号规则进行命名。

  

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  图1 标准件库的构成

  2.2 设置知识工程的环境

  在开始创建标准件库之前,对应于CATIA知识工程的参数、关系、设计表,应进行以下环境设置:

  (1)在菜单栏选择“Tools(工具)”→“options(选项)”命令。

  (2)在显示的“potions(选项)”对话框中,选择左框中的“general(常规)”→“Parame ters and Measue(参数和测量)”对话框内的“Knowledge(知识工程)”选项卡中“Parame ter Tree view(参数树视图)”,设置下面的“with value(包含值)”和“with formula (包含公式)”,如图2所示。

  

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  图2 参数树视图设置

  (3)在显示的“options(选项)”对话框中,选择左框中“Infrastructure(基础结构)”→“Part Infras tructure(零部件基础结构)”对话框内“display(显示)”选项卡中“display InSpecification Tree(在结构树中显示)”,设置下面“Parameters(参数)”和“relations(关系)”,如图3所示。用户的参数和关系将显示在结构树中。

  

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  图3 结构树显示设置

  2.3 实体建模

  (1)通过CATIA建标准件模型,赋予“材料”,模型存储为Part建模必须使用“定位草图”功能画草图。草图必须完全约束。标准件装配方向为Z轴方向,如图4所示。

  

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  图4 Q371数模

  (2)根据所画标准件系列变化自定义参数类型,并赋予初始值。图5所示为Q37108的参数。注意:定义参数中必须有一个“name”参数,类型为“String”,值按QC/T326《汽车标准件产品编号规则》给定。如:name=Q37108。

  

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  图5 参数类型设置

  (3)自定义参数与所建模型进行公式关联。建立驱动关系。结果如图6所示。

  

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  图6 公式关联

  (4)通过CATIA设计表格对自定义参数进行输出,通过“create a design table with current parameter valuex ”(用当前参数创建设计表)生成txt参数列表。

  (5)打开txt表格,添加“partnumber”到第一列。根据标准件规格,添加其他参数系列,完成design table,如图7所示。

  (6)关闭txt文件,返回CATIA界面,表格参数将自动同步,完成design table链接。必要时可选取各组参数进行模型生成的测试。到此已完成标准件参数化建模过程。

  

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  图7 设计表格

  2.4 标准件数模入库

  在完成实体建模之后,利用CATIA V5中的”catalog edit”编辑工具来实现对三维标准件模型的管理。在Catalog编辑环境中,建立相关的标准件结点。选中结点,利用参数表中的数据自动驱动三维模型,这个过程也可称为“入库”(见图4)。标准件模型的维护也是在Catalog编辑环境中完成。根据需要可方便地对标准件库进行扩充或修改。

  (1)启动。在菜单栏中选择“start”→”infranstructure”→”catalog eed tor”。

  (2)创建Catalog documnt,并进行规范的命名,如图8所示。

  

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  图8 Catalog结构树

  (3)将各类标准件实体模型按照类别,选择“add Partfamily”的形式,Part family由引用的一个CaTPart文档组成,唯一性被分配不同一组参数值,以设计表格形式存储(.xls或.txt式)。实体模型即被添加到各结点下,如图9所示。到此完成标准件库的入库工作。

  (4)调用在assembly design模块下,点击”Catalog Browser”选择相应的目录,即可调用所需的标准件三维数模。

  (5)标准件库的维护标准件库建成后,标准化人员及时修正、补充标准件模型,逐步完善标准件材料、质量、加工精度及表面处理等各项属性,为提高设计效率、提高企业的标准化水平服务。

  

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  图9 结点下的实体模型

  3 结束语

  三维标准件库的建设过程说明:工作中要坚持标准化原则,只有在标准化的原则下开展工作才能产生标准化的效益和成果。在现代企业中,标准化工作绝不是可有可无的摆设。标准化人员应当善于从众多繁杂的工作中发现标准化工作的对象,对实际和潜在的问题作出统一的规定,供共同和重复使用,实现服务于设计的最高宗旨。实际上,在CAD设计中,二维图纸输出中还有许多需要标准化进行规范和统一的对象,比如标题栏、明细栏、技术要求、图面上的的线型、字体、各类符号的标注等。如果标准化人员能够设计出相关的模板供设计人员使用,不仅大大提高设计效率,而且将显著提升企业的标准化水平。事实上许多大企业也都已经开展了这样的工作,并且为设计工作提供了切实有力的支持。

  事实证明:良好的标准化工作是现代企业所必需的,标准化工作能为设计人员提供方便的标准化服务,企业离不开标准化工作。深化传统的标准化工作才是企业的各级领导及标准化人员应当深度思考并开展工作的实际问题。



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