catia教程第9章參數(shù)化與知識顧問課件

第9章參數(shù)化與知識顧問9.1設(shè)置有關(guān)知識工程的環(huán)境9.2 參數(shù)化和知識工程工具9.3應(yīng)用實(shí)例

參數(shù)化與知識顧問模塊的功能是將隱式的設(shè)計(jì)實(shí)踐轉(zhuǎn)化為嵌入整個設(shè)計(jì)過程的顯示知識。

用戶通過定義特征、公式、規(guī)則和檢查，產(chǎn)生Parameters（參數(shù)）、DesignTables（設(shè)計(jì)表）、formulas（方程）、checks（檢查）以及rules（規(guī)劃）等知識對象。這些工具可以對產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)施參數(shù)化，利用企業(yè)積累的設(shè)計(jì)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行智能檢查、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和三維幾何模型的統(tǒng)一的集成化和智能化，從而有利于企業(yè)產(chǎn)品知識的繼承和積累，對企業(yè)新產(chǎn)品的開發(fā)大有裨益。

9.1設(shè)置有關(guān)知識工程的環(huán)境使用CATIA知識工程的參數(shù)、方程或設(shè)計(jì)表時，應(yīng)該進(jìn)行以下設(shè)置：1.設(shè)置特征樹的顯示狀態(tài)

選擇菜單【Tools】【Options…】，彈出圖9-1所示對話框。在該對話框左側(cè)特征樹上選擇【Parameters】，單擊【Knowledge】選項(xiàng)卡，見圖9-1。圖9-1設(shè)置參數(shù)在特征樹的顯示狀態(tài)圖9-2參數(shù)和方程在特征樹上顯示的實(shí)例

2.選擇菜單【Tools】【Options…】，彈出圖9-3所示對話框。在該對話框左側(cè)路徑樹上選擇【MechanicalDesign】【PartDesign】，單擊【Display】選項(xiàng)卡，見圖9-3。圖9-3設(shè)置實(shí)體模型特征樹的顯示配置選項(xiàng)Specificationtree欄Parameters切換開關(guān)：若該切換開關(guān)為開，實(shí)體模型參數(shù)顯示在實(shí)體特征樹上Relations切換開關(guān)：若該切換開關(guān)為開，實(shí)體模型的方程，檢查或規(guī)則等關(guān)系顯示在實(shí)體特征樹上。

3.選擇菜單【Tools】【

Options…】，彈出圖9-4所示對話框。在該對話框左側(cè)路徑樹上選擇【Infrastructure】

【ProductStructure】，單擊【Display】選項(xiàng)卡，見圖9-4。

9.2 參數(shù)化和知識工程工具有關(guān)參數(shù)化和知識工程的術(shù)語有參數(shù)（Parameter）、關(guān)系（Relation）、方程（Formula）、規(guī)則（Rule）、檢查（Check）和設(shè)計(jì)表（DesignTable）。9.2.1.參數(shù)1.參數(shù)（Parameter）的特點(diǎn)（1）參數(shù)是CATIA特有的特征，被賦予特定值，可以在Relation（關(guān)系）中引用。（2）可以在實(shí)體模型層（partlevel）、裝配模型層（productlevel）和特征層（featurelevel）三個層次定義參數(shù)。（3）參數(shù)可以分為CATIA自動產(chǎn)生的內(nèi)部參數(shù)和用戶定義的參數(shù)。（4）參數(shù)有實(shí)數(shù)、整數(shù)、字符串、邏輯變量、長度、質(zhì)量等數(shù)據(jù)類型。（5）參數(shù)可以是單值的，也可以是多值的。

2.定義參數(shù)的過程單擊圖標(biāo)

，彈出圖9-5所示公式對話框。通過該對話框定義參數(shù)的名稱、類型、單值還是多值以及該參數(shù)的默認(rèn)值。例如定義參數(shù)a1，a1是整型的單值的參數(shù)，它的默認(rèn)值是10。操作如下：單擊圖標(biāo)

，從圖9-5所示公式對話框的NewParameteroftype的下拉列表中選擇Integer，從With的下拉列表中選擇SingleValue，單擊NewParameteroftype按鈕，在Doubleclickonaparametertoeditit列表和Editnameorvalueofthecurnerparameter編輯框出現(xiàn)了Integer.1。Integer.1是當(dāng)前默認(rèn)的新參數(shù)，選擇Editnameorvalueofthecurnerparameter編輯框內(nèi)的Integer.1，將其修改為a1，將其右側(cè)的編輯框內(nèi)的默認(rèn)值修改為10。該參數(shù)定義完畢，在特征樹上顯示了該節(jié)點(diǎn)，見圖9-6。

圖9-5公式對話框圖9-6添加了參數(shù)a1之后的特征樹圖9-8編輯公式對話框

在編輯公式對話框的第二行輸入“2*b2+(c3+10)/3”，單擊OK按鈕即可。在特征樹上，參數(shù)a1從原來的a1=0改變?yōu)閍1=25=2*b2+(c3+10)/3，并且增加了節(jié)點(diǎn)Relations（關(guān)系），見圖9-9。圖9-9建立了一個公式之后的特征樹2.利用公式對話框定義公式單擊圖標(biāo)

，彈出圖9-5所示公式對話框。在列表框選擇一個參數(shù)，單擊該對話框右下方的AddFormula按鈕或雙擊某一參數(shù)，彈出圖9-8所示編輯公式對話框，定義一個新的或修改原有的公式。注意不要選擇“Incremental”按鈕。3.利用對話框的按鈕（1）直接改變參數(shù)的數(shù)值雙擊特征樹上的參數(shù)，例如，雙擊特征樹上的參數(shù)a1，彈出圖9-10所示的參數(shù)編輯對話框。單擊該對話框的按鈕，彈出圖9-8所示編輯公式對話框，通過該對話框定義可以修改原有的公式。圖9-10參數(shù)編輯對話框

9.2.3.檢查檢查（Checks）是一系列判斷表達(dá)式，為用戶提供是否滿足某種狀況的信息。檢查不影響形體的幾何形狀。如果當(dāng)前模塊沒有檢查或規(guī)則的功能，需要選擇菜單【Start】→【Knowledgeware】→【KnowledgewareAdvisor】,調(diào)用有關(guān)知識工程的模塊，即可出現(xiàn)檢查圖標(biāo)和規(guī)則圖標(biāo)。1.定義檢查單擊圖標(biāo)，彈出圖9-12所示定義檢查名字對話框，輸入檢查的名字，例如，“高度H”。單擊OK按鈕，按照圖9-13所示定義檢查條件和返回信息對話框。圖9-12定義檢查名字對話框。在圖9-13所示對話框的TypeofCheck域輸入返回值的類型，例如“Information”,在Message域輸入返回的具體信息，例如“高度H已經(jīng)超過100mm！”,在中間的大窗口輸入檢查條件，例如“h<=100mm”。圖9-13定義檢查條件和返回信息對話框2.判斷表達(dá)式判斷表達(dá)式與程序設(shè)計(jì)語言的判斷表達(dá)式相同，例如：h<100mm若參數(shù)h的值小于100mm，則滿足檢查的條件，不返回任何信息。h<=100mm若參數(shù)h的值小于等于100mm，滿足檢查的條件，不返回任何信息。h>=10mmandh<=100mm，若參數(shù)h的值在10mm和100mm之間（包括10mm和100mm），滿足檢查的條件，不返回任何信息。如果不滿足上述檢查的條件，則返回在Message域指定的信息。

9.2.4規(guī)則

規(guī)則（Rules）類似于程序設(shè)計(jì)語言的條件語句，在滿足條件的情況下執(zhí)行一些指令，如定義參數(shù)或方程，或者發(fā)出提示信息，用于對參數(shù)的控制。單擊圖標(biāo)，彈出圖9-16所示定義規(guī)則名字的對話框。輸入規(guī)則的名字，單擊OK按鈕，彈出圖9-17所示定義規(guī)則名字的對話框。圖9-16定義規(guī)則名字的對話框定義規(guī)則時，參數(shù)可以從參數(shù)樹、幾何圖形的尺寸或字典參數(shù)庫中選取，例如下述規(guī)則的意義是:如果點(diǎn)Point.5的X坐標(biāo)為正數(shù)，顯示信息“Point.5abscissaispositive”,否則顯示信息“Point.5abxcissais：（Point5的X參數(shù)值）”。.圖9-17定義規(guī)則的對話框

9.2.5設(shè)計(jì)表設(shè)計(jì)表(DesignTable)提供了產(chǎn)生和管理系列零件的工具，系列零件具有相同的參數(shù)、類似的結(jié)構(gòu)，只是零件的參數(shù)值不盡相同，例如螺母系列，其參數(shù)定義為螺母直徑、孔徑、厚度、螺紋類型等等。設(shè)計(jì)表中每一列包括這些參數(shù)的一個值，即對應(yīng)一個螺母零件，整個表對應(yīng)一系列螺母。設(shè)計(jì)表的目的是通過外部參數(shù)數(shù)據(jù)控制幾何形狀，設(shè)計(jì)表功能需要MicrosoftExcel支持。1.建立設(shè)計(jì)表單擊圖標(biāo)，彈出圖9-18所示對話框，輸入設(shè)計(jì)表的名稱和說明，見圖9-18。

2.建立設(shè)計(jì)表的兩個途徑有兩種生成設(shè)計(jì)表的途徑，一種是通過已經(jīng)存在的Excel文件產(chǎn)生參數(shù)表，另一種是從現(xiàn)有參數(shù)產(chǎn)生參數(shù)表。（1）從已經(jīng)存在的文件中產(chǎn)生參數(shù)表打開Createadesigntablefromapre-existingfile切換開關(guān)（見圖9-18），單擊OK按鈕，隨后彈出的SelecttheDesignTablefile對話框。通過該對話框選擇一個已存在的Excel文件。圖9-19是一個用MicrosoftExcel建立的名字為bolt.xls文件。圖9-19用MicrosoftExcel建立的名字為bolt的文件通過圖9-21所示對話框確定設(shè)計(jì)表和選擇的Excel文件中參數(shù)的關(guān)系。Associate按鈕：產(chǎn)生同類型參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。左邊Parameters列表內(nèi)是在CATIA中定義的參數(shù)，Columns列表內(nèi)是Excel文件中的數(shù)據(jù)名。例如，在Parameters列表內(nèi)選擇了“D_dia”，在Columns列表內(nèi)選擇了“D_dia”，將建立了這兩個參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，二者的名字可以是不同的，但類型必須相同。右邊的Associationsbetweenparametersandcolumns列表框顯示了CATIA中定義的參數(shù)和Excel文件中的數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)聯(lián)關(guān)系。Dissociate按鈕：取消同類型參數(shù)已建立的關(guān)聯(lián)關(guān)系。Createparameters…按鈕：在參數(shù)表中產(chǎn)生輸入文件的參數(shù)。Edittable按鈕…：進(jìn)入Excel環(huán)境，編輯所選的Excel文件。單擊OK按鈕即可生成圖9-22所示的設(shè)計(jì)表。圖9-22設(shè)計(jì)表打開Createadesigntablewithcurrentparametervalue切換開關(guān)（見圖9-18），單擊OK按鈕，彈出圖9-23所示選擇插入到設(shè)計(jì)表參數(shù)的對話框。圖9-23選擇插入到設(shè)計(jì)表參數(shù)的對話框通過該對話框中間的兩個箭頭，可以將左邊列表的表項(xiàng)插入到右邊列表，或者將右邊列表的表項(xiàng)送回到左邊的列表。單擊OK按鈕，彈出圖9-24所示生成設(shè)計(jì)表的對話框框。輸入文件名，保存設(shè)計(jì)表為Excel文件。

圖9-24生成設(shè)計(jì)表的對話框如果單擊上述對話框的EditTable…按鈕，將進(jìn)入圖9-25所示Excel編輯設(shè)計(jì)表的環(huán)境。圖9-25在Excel中編輯設(shè)計(jì)表3.編輯更改設(shè)計(jì)表的配置或修改設(shè)計(jì)表參數(shù)值（1）修改編輯更改設(shè)計(jì)表的配置或修改設(shè)計(jì)表參數(shù)值雙擊特征樹上參數(shù)表項(xiàng)下的Configuration，出現(xiàn)圖9-26所示對話框。圖9-26編輯更改設(shè)計(jì)表的配置或修改設(shè)計(jì)表參數(shù)值

（2）單擊圖9-26對話框的按鈕，進(jìn)入圖9-27所示更改設(shè)計(jì)表對話框，可以選擇設(shè)計(jì)表的不同行，改變其中的參數(shù)。圖9-27更改設(shè)計(jì)表的對話框也可以直接雙擊特征樹上的項(xiàng)，彈出圖9-27所示的對話框，改變設(shè)計(jì)表中的參數(shù)。

9.3應(yīng)用實(shí)例

[例9-1]以系列的螺栓為例，介紹參數(shù)化設(shè)計(jì)及知識工程的應(yīng)用。1．進(jìn)入PartDesign模塊選擇菜單【File】【New…】，在隨后彈出的建立新文件的對話框中選擇“Part”，進(jìn)入PartDesign模塊。2．建立參數(shù)單擊圖標(biāo)，彈出圖9-28所示公式對話框。建立以下參數(shù)：Material=’none’ 材料Designation=M6 螺栓名稱D_dia=6mm 螺紋大徑L_length=30mm 螺柱長度K_max_head_depth=4mm 六角頭厚度S_nom_across_flats=10mm 六角頭對邊距離P_pitch=1mm 倒角寬度R_min=0.25mm 圓角半徑

圖9-28公式對話框單擊OK按鈕，參數(shù)定義結(jié)束，特征樹增加了Parameters結(jié)點(diǎn)，見圖9-29。圖9-29特征樹的Parameters（參數(shù)）結(jié)點(diǎn)3.建立螺栓的模型（1）定義螺紋半徑的公式單擊圖標(biāo)，選擇YZ坐標(biāo)面，以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心，畫任意半徑的圓。將光標(biāo)移至半徑尺寸，單擊鼠標(biāo)右鍵，在隨后彈出的上下文菜單中選擇【Radius.1Object】【EditFormula】，通過隨后彈出的公式編輯對話框定義螺紋半徑為D_dia*0.5的公式，見圖9-30。圖9-30定義螺栓半徑的公式

（2）定義螺栓長度的公式返回實(shí)體建模模塊，單擊圖標(biāo)

拉伸圓。將光標(biāo)移至圖9-31所示拉伸圓對話框的長度尺寸，單擊鼠標(biāo)右鍵，在隨后彈出的上下文菜單中選擇【EditFormula…】，通過隨后彈出的圖9-32所示公式編輯對話框定義螺栓長度的公式為L_length。圖9-31拉伸圓的對話框

圖9-32定義螺栓長度的公式

（3）定義六角頭對邊距離的公式單擊圖標(biāo)，選擇圓柱的上表面為基面，畫正六邊形，見圖9-33。用定義螺紋半徑的方法定義六角頭對邊距離的公式為S_nom_across_flats，見圖9-34。圖9-33畫正六邊形

圖9-34定義螺栓六角頭對邊距離的公式

（4）定義螺栓六角頭厚度的公式退出草圖，單擊圖標(biāo)

拉伸正六邊形，用定義螺柱長度的方法定義六角頭厚度的公式為K_max_head_depth，見圖9-35。圖9-35定義螺栓六角頭厚度的公式（5）定義螺栓六角頭頂部的圓錐面選擇XZ坐標(biāo)面，單擊圖標(biāo)，繪制圖9-36所示三角形，標(biāo)注三角形頂點(diǎn)至螺栓軸線的尺寸，用定義螺紋半徑的方法定義三角形頂點(diǎn)到螺栓軸線距離的公式為S_nom_across_flats*0.5見圖9-36。圖9-36定義三角形頂點(diǎn)到螺栓軸線距離的公式

退出草圖，單擊圖標(biāo)，生成螺栓頂部的圓錐面，見圖9-37。圖9-37生成螺栓頂部的圓錐面

（6）定義螺栓圓角半徑的公式單擊圖標(biāo)，生成螺栓的圓角，用定義螺柱長度的方法定義圓角半徑的公式為R_min。圖9-38定義螺栓圓角半徑的公式（7）定義螺栓倒角寬度的公式單擊圖標(biāo)，生成螺栓的倒角。用定義螺栓圓角半徑的方法定義螺栓倒角寬度的公式為P_pitch，如圖9-39所示。圖9-39定義螺栓倒角寬度的公式至此，螺栓實(shí)體參數(shù)化模型建立完畢。4.生成設(shè)計(jì)表（1）更改設(shè)置如果參數(shù)名稱前后有注釋符號“`”，通過菜單ToolsOptionGeneral-Parameters-Knowledge頁，選擇菜單Tools

Options…，彈出圖9-1所示對話框。在該對話框左側(cè)路徑樹上選擇Parameters，單擊Knowledge選項(xiàng)卡，關(guān)閉“Surroundedbythesymbol`”切換開關(guān)即可。（2）建立設(shè)計(jì)表單擊圖標(biāo)，彈出圖9-18所示建立設(shè)計(jì)表的對話框，選擇從已有文件產(chǎn)生參數(shù)表，選擇保存螺栓系列參數(shù)的Excel文件，并且自動對應(yīng)同名參數(shù)。例如選擇了圖8-40所示的名字為bolt的螺栓參數(shù)的Excel文件，選擇“是”，響應(yīng)“是否產(chǎn)生同名參數(shù)自動關(guān)聯(lián)”提示，即可得到圖9-41所示的螺栓設(shè)計(jì)表。圖8-40螺栓參數(shù)的Excel文件在特征樹上產(chǎn)生了設(shè)計(jì)表特征，雙擊此特征，進(jìn)入設(shè)計(jì)表配置對話框，選擇不同的行，那末定義的參數(shù)值隨之改變，單擊“Apply”按鈕，螺栓的幾何模型將隨之更新，從而實(shí)現(xiàn)了螺栓系列化設(shè)計(jì)。圖9-41螺栓設(shè)計(jì)表5.定義規(guī)則單擊圖標(biāo)，在隨后彈出的圖9-42所示的對話框內(nèi)輸入規(guī)則的名字為“Material_Rule”。單擊OK按鈕，彈出的圖9-43所示編輯規(guī)則的對話框。圖9-42建立一個規(guī)則，名字為“Material_Rule”在圖9-43所示編輯規(guī)則的對話框內(nèi)輸入規(guī)則的內(nèi)容為“if`l_length`>30mm`Material`="Steel"else`Material`="Aluminium"”，見圖9-43，單擊OK按鈕，定義規(guī)則完畢。圖9-43定義“Material_Rule”規(guī)則的內(nèi)容

此規(guī)則的含義是：當(dāng)參數(shù)L_length大于30mm時，螺栓的材料為“Steel（鋼）”,否則為“Aluminium（鋁）”。例如，當(dāng)L_length等于6mm時，Material等于Steel，當(dāng)L_length等于50mm時，Material等于Aluminium，見圖9-44。圖9-44螺栓材料參數(shù)“Material”根據(jù)“Ｌ_length”的值改變6.定義檢查單擊圖標(biāo)，在隨后彈出的圖9-45所示的對話框內(nèi)輸入檢查的名字為“Dia_Check”。單擊OK按鈕，彈出的圖9-46所示編輯檢查的對話框。圖9-45建立一個檢查，名字為“Di