CATIA二次開(kāi)發(fā)方法與實(shí)例

CATIA二次開(kāi)發(fā)方法與實(shí)例一、引言AidedThreeDimensionalInteractionApplication三維/二維交互式應(yīng)用系統(tǒng)IBM/DS基于Windows核心開(kāi)發(fā)的高端CAD/CAM軟件CATIA最新的版本為V6CATIA系統(tǒng)如今已經(jīng)發(fā)展為集成化的CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，它具有統(tǒng)一的用戶界面、數(shù)據(jù)管理以及兼容的數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序接口，并擁2多個(gè)獨(dú)立的模塊。應(yīng)用CAA料不多，由于CATIA軟件功能的強(qiáng)大以及CAA二次開(kāi)發(fā)功能的強(qiáng)大，探索和實(shí)現(xiàn)基于CATIA的二次開(kāi)發(fā)技術(shù)具有很好的應(yīng)用價(jià)值。二、CATIA的二次開(kāi)發(fā)方式作為強(qiáng)大的工程軟件，CATIA具有很強(qiáng)的開(kāi)放性能。用戶可以按照自己的需要，采用不同方式進(jìn)行各種程度上的開(kāi)發(fā)。CATIA二次開(kāi)發(fā)接口是通過(guò)兩種方式與外部程序通信：進(jìn)程內(nèi)應(yīng)用程序Application）方式和進(jìn)程外應(yīng)用程序方式。進(jìn)程內(nèi)應(yīng)用程序方式下，CATIA軟件與腳本運(yùn)行在同一進(jìn)程地址空間，比如宏方式CATIA環(huán)境下通過(guò)菜單記錄宏Macro），宏記錄后，生成VB腳本（VisualBasicScript）序就處于非激活狀態(tài)，因此不能宏調(diào)用之間存儲(chǔ)變量的值，這種方式比較簡(jiǎn)單，在CATIA與外部應(yīng)用程序在不同進(jìn)程地址空間運(yùn)行。在CATIA運(yùn)行的情況下，外部進(jìn)程可以通過(guò)接口駕馭CATICATIAObjectLinkingand。的二次開(kāi)發(fā)主要有兩種方法：使用宏對(duì)CATIA(CAA%26ndash;RADE)對(duì)CATIA進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。1（Macro）對(duì)CATIA進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)?？梢杂糜谧詣?dòng)化（Automation）組件，使用VBScriptCATIA提供了AutomationAPI用于VBScript對(duì)CATIA的二次開(kāi)發(fā)，AutomationAPI具備了與任何OLE所兼容的平臺(tái)進(jìn)行通%26ldquo;InputBox%26rdquo;和%26ldquo;MsgBox%26rdquo;函數(shù)獲取用戶輸入信息和進(jìn)行輸出NT應(yīng)用VisualBasic置入CATIA顯示框架。這種方式的開(kāi)發(fā)流程如圖1中所示。1使用VB進(jìn)行CATIA二次開(kāi)發(fā)的基本流程2(CAA%26ndash;RADE)對(duì)CATIAComponentApplicationArchitecture(CAA)組件應(yīng)用架構(gòu)，是DassaultSystemes產(chǎn)品擴(kuò)DassaultSystemes提供的CAA%26#61548;CAARADE快速開(kāi)發(fā)環(huán)境，基于MicrosoftVisualStudio%26#61548;CAACATIAV5API，CATIAV5應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具%26#61548;CAAENOVIALCAV5API，ENOVIALCA應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具%26#61548;CAADELMIAV5API，DELMIAV5應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具%26#61548;CAAENOVIAPORTALV5API，ENOVIAPORTALV5應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具快速應(yīng)用研發(fā)環(huán)境RapidApplicationDevelopmentEnvironmet RAD是一個(gè)可視化的RADEMicrosoftVisualC++6.0為載體，開(kāi)發(fā)工具完全集成在了VC++環(huán)境中，并且提供了一個(gè)CAA框架程序編譯器，但同時(shí)也限制VC++的部分功能?？梢哉f(shuō)CATIACAA%26ndash;RADE是目前所有高端CAD/CAM發(fā)環(huán)境中最為復(fù)雜、同時(shí)也是功能最為強(qiáng)大的一個(gè)。CAA采用面向?qū)ο蟮某绦蛘Z(yǔ)言，開(kāi)發(fā)過(guò)程可看作是其組件對(duì)象的組合和擴(kuò)展。CAA采用組件對(duì)象模型（COM）和對(duì)象的連接和嵌入（OLE）技術(shù)，CAA的架構(gòu)如圖2所示。圖2CAA架構(gòu)三、使用組件應(yīng)用架構(gòu)的CATIA界面二次開(kāi)發(fā)方法下面的例子說(shuō)明了如何使用CAA開(kāi)發(fā)方式來(lái)建立一個(gè)CATIA并在其下面實(shí)現(xiàn)添加自定義菜單，添加工具條以及按鈕圖標(biāo)，插入CATIA風(fēng)格的對(duì)話框。并生成對(duì)界面功能的響應(yīng)，建立command，實(shí)現(xiàn)CATIA1、新建獨(dú)立的workbenchCATIAV5將某類(lèi)包含一系列交互命令的一些工具條分組顯示在不同的工作（workbench）中，這樣有利于工具的查找和使用。通過(guò)自己新建的workbench可以將自己二次開(kāi)發(fā)形成的一系列命令集中顯示在一個(gè)工作臺(tái)中%26#61548;創(chuàng)建工作臺(tái)廠（factory）的接口（interface）；%26#61548;創(chuàng)建工作臺(tái)廠；%26#61548;創(chuàng)建工作臺(tái)描述類(lèi)；%26#61548;創(chuàng)建響應(yīng)命令（command）的標(biāo)題；%26#61548;創(chuàng)建工作臺(tái)并排列圖標(biāo)按鈕響應(yīng)；%26#61548;提供圖片及提示等資源并將新建的工作臺(tái)插入開(kāi)始菜單；%26#61548;創(chuàng)建工作臺(tái)的顯示界面。插入新建的工作臺(tái)MyWorkBench后的CATIA3CATIA現(xiàn)有的模MyWorkBench部分工具。2、添加工具條及按鈕圖3生成的新的工作臺(tái)首先創(chuàng)建按鈕的描述類(lèi)CAAAfrGeoCreationWkb，派生于CATBaseUnknown類(lèi)。CATBaseUnknown是創(chuàng)建用戶界面并實(shí)現(xiàn)界面的基類(lèi)，所有的接口都是從IUnknown／CATBaseUnknown繼承的。這個(gè)類(lèi)中建立了兩個(gè)函數(shù)分別為CATCmdWorkbench的CreateWorkbench()函數(shù)和無(wú)返回值類(lèi)型的CreateCommands()聯(lián)。在CreateWorkbench()函數(shù)中用到了宏NewAccess(className,variableName,objectName)。CATIA的工作場(chǎng)（workshop）或者工作臺(tái)（workbench）可以被看作是一個(gè)入口的集合包，使用NewAccess宏可以創(chuàng)建一個(gè)這樣的入口。使用SetAccessChild(variableName,childName)SetAccessNext(variableName,nextName)這兩className表示被創(chuàng)建類(lèi)的類(lèi)型，包括以下幾種類(lèi)型CATCmdStarter。下面就是創(chuàng)建了一個(gè)按鈕的容器，也就是工具條，并在其中添加按鈕的部分代碼。NewAccess(CATCmdContainer,pCAAAfrTB1EltTlb,CAAAfrTB1EltTlb);//創(chuàng)建工具條pCAAAfrTB1EltTlbSetAccessChild(pCAAAfrGeoCreationWkb,pCAAAfrTB1EltTlb);工具條加入工作臺(tái)//創(chuàng)建按鈕cmd1，并設(shè)置其響應(yīng)宏為CAAAfrCmd1Hdr，最后將其加入工具條TB1中NewAccess(CATCmdStarter,pCAAAfrTTB1EltCmd1Str,CAAAfrTTB1EltCmd1Str);SetAccessCommand(pCAAAfrTTB1EltCmd1Str,%26quot;CAAAfrCmd1Hdr%26quot;);SetAccessChild(pCAAAfrTB1EltTlb,pCAAAfrTTB1EltCmd1Str);接下來(lái)繪制一個(gè)圖標(biāo)，并在CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CATRsc中將其關(guān)聯(lián)，具體如下，則cmd1按鈕顯示的是CAACmd1.Bmp圖標(biāo)。CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Icon.Normal=%26quot;I_CAACmd1%26quot;;在CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CATNlsCAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Category=%26quot;Element%26quot;;CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Title=%26quot;command1%26quot;;CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.ShortHelp=%26quot;newcmd1%26quot;;添加兩個(gè)工具條并插入一系列按鈕的效果圖如下面圖4所示。45添加的菜單3、添加菜單CreateWorkbench()添加按鈕并不一樣。添加后的效果圖如圖5所示NewAccess(CATCmdContainer,pCAAAfrGeoCreationMbr,CAAAfrGeoCreationMbr);NewAccess(CATCmdContainer,pCATAfrInsertMnu,CATAfrInsertMnu);SetAccessChild(pCAAAfrGeoCreationMbr,pCATAfrInsertMnu);NewAccess(CATCmdSeparator,pCAAAfrGeoCreationInsertSep,CAAAfrGeoCreationInsertSep);SetAccessChild(pCATAfrInsertMnu,pCAAAfrGeoCreationInsertSep);NewAccess(CATCmdContainer,pCAAAfrMeu1EltSnu,CAAAfrMeu1EltSnu);SetAccessNext(pCAAAfrGeoCreationInsertSep,pCAAAfrMeu1EltSnu);NewAccess(CATCmdStarter,pCAAAfrMMeu1SubMn1Str,CAAAfrMMeu1SubMn1Str);SetAccessChild(pCAAAfrMeu1EltSnu,pCAAAfrMMeu1SubMn1Str);SetAccessCommand(pCAAAfrMMeu1SubMn1Str,%26quot;CAAAfrCmd1Hdr%26quot;);在CAAAfrGeoCreationWkb.CATNls文件中設(shè)置菜單顯示的屬性。CAAAfrMeu1EltSnu.Title=%26quot;新建菜單1%26quot;;CAAAfrMeu1EltTlb.Title=%26quot;command1%26quot;;3、建立菜單以及按鈕的響應(yīng)類(lèi)建好的workbench空框架中可以創(chuàng)建三種類(lèi)型的響應(yīng)CATCommand派生出來(lái)的。具體添加過(guò)程是打開(kāi)CAARade菜單%26quot;Insert%26quot;，選擇%26quot;CATIAResource%26quot;下的%26quot;Command...%26quot;?？梢赃x擇Statechartcommand，dialog-boxcommandBasiccommandBasiccommand是創(chuàng)建一個(gè)空的響應(yīng)類(lèi)，在函數(shù)Activate(CATCommand*iFromClient,CATNotification*中添加響應(yīng)。dialog-boxbasedcommand時(shí)候會(huì)直接彈出一個(gè)對(duì)話框，當(dāng)然，可以對(duì)這個(gè)對(duì)話框進(jìn)行編輯。對(duì)話框編輯界面如圖6所示，里面有一個(gè)正在編輯的對(duì)話框，在圖的中部，右邊是自帶的一些控件，包括intiTopRow,shortintiLeftColumn,shortintiRowSpan,unsignedint通過(guò)設(shè)置控件在對(duì)話框中矩陣位置的方式來(lái)調(diào)整位置。為控件添加回調(diào)函數(shù)來(lái)響應(yīng)各種操作。如圖7所示，CATDlgPushButton按鈕控件包括activation以及Repetitivebuttonactivation5中回調(diào)函數(shù)。選擇Buttonactivation產(chǎn)生點(diǎn)擊響應(yīng)生成回調(diào)函數(shù)OnPushButton004PushBActivateNotification(CATCommand*cmd,CATNotification*evt,CATCommandClientDatadata)，可以在這個(gè)函數(shù)內(nèi)添加代碼。67添加對(duì)話框控件回調(diào)函數(shù)四、開(kāi)發(fā)實(shí)例18所示。圖8按鈕對(duì)話框響應(yīng)繪制拉伸體2礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更多的仿真功能和模塊。仿真完成后的效果圖如圖91011分別為局部效果以及刀軌的顯示。為每個(gè)模塊建立各自所需的Toolbar和對(duì)話框以及響應(yīng)函數(shù)，可以參考前面提到的方法。然后，通過(guò)利用CATIA用了CATIA*.CATProductCAA的PartDesign*.CATPart文件。然后應(yīng)用CAA的3DPLMPPR組件實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)床的裝配。接下來(lái)是機(jī)床的運(yùn)動(dòng)仿真的實(shí)現(xiàn)。讀取NC應(yīng)用CATIDocRoots（Root機(jī)床部件，得到CATIMovable接口實(shí)現(xiàn)相應(yīng)部分的移動(dòng)，移動(dòng)矩陣為CATMathTransformation類(lèi)型。最后是刀具軌跡的生成和顯示，這里用到了CAAGSM和ShapeDesign%26amp;Styling?？梢燥@示直線，圓弧和樣條曲線。圖9機(jī)床運(yùn)動(dòng)仿真的整體效果圖圖10運(yùn)動(dòng)仿真局部效果圖圖11獨(dú)立顯示的導(dǎo)軌機(jī)床運(yùn)動(dòng)仿真探索了應(yīng)用CAACAA二次開(kāi)發(fā)采用的組件