CATIA參數(shù)化設(shè)計(jì)案例

參數(shù)化案例建模思路參考附件：5401000.CATPart在建模過(guò)程中應(yīng)盡量防止使用以下操作：因其不利于參數(shù)化控制·1.零件名稱(chēng)〔PARTNUMBER〕2.車(chē)身坐標(biāo)系〔AxisSystems〕3.參數(shù)(Parameters)4.零件實(shí)體數(shù)據(jù)(PartBody)5.外部數(shù)據(jù)〔externalgeometry〕6.最終結(jié)果〔finalpart〕7.零件設(shè)計(jì)過(guò)程(partdefinition)

首先，此模板根據(jù)車(chē)身零件3D數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特征，將歷史樹(shù)分成如下組成局部：整體結(jié)構(gòu)樹(shù)形式如下圖其次，詳細(xì)介紹各個(gè)組成局部在模版的具體應(yīng)用方法。1.零件名稱(chēng)〔PARTNUMBER〕零件名稱(chēng)定義的標(biāo)準(zhǔn)性和準(zhǔn)確性對(duì)一個(gè)汽車(chē)主機(jī)廠來(lái)說(shuō)在整個(gè)汽車(chē)產(chǎn)品生命周期內(nèi)對(duì)產(chǎn)品的采購(gòu)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售都具有重要意義。所以首先要確定零件的準(zhǔn)確件號(hào)和盡量簡(jiǎn)單且詳盡的名稱(chēng)。2.車(chē)身坐標(biāo)系〔AxisSystems〕該坐標(biāo)原點(diǎn)為車(chē)身坐標(biāo)原點(diǎn)即是世界坐標(biāo)原點(diǎn)，定義該坐標(biāo)系以后后期設(shè)計(jì)過(guò)程中的幾何元素的空間坐標(biāo)都以該坐標(biāo)系為基準(zhǔn)。3.參數(shù)(Parameters)Parameters內(nèi)是用來(lái)存放零件的厚度參數(shù)。4.零件實(shí)體數(shù)據(jù)(#PartBody)PartBody內(nèi)是用來(lái)存放零件實(shí)體數(shù)據(jù)，一般是設(shè)計(jì)的最終結(jié)果實(shí)體數(shù)據(jù)。如果需要更改PartBody的名稱(chēng)，可以在PartBody右鍵屬性?xún)?nèi)更改，如果要反映該零件設(shè)計(jì)的不同階段或不同狀態(tài)的實(shí)體數(shù)據(jù)，或者是周邊相關(guān)零件的實(shí)體數(shù)據(jù)〔周邊相關(guān)零件的Parent信息來(lái)自#externalgeometry〕，可以在零件內(nèi)插入多個(gè)PartBody來(lái)分別定義。5.外部引用數(shù)據(jù)〔#externalgeometry〕6.最終結(jié)果〔#finalpart〕該openboy用來(lái)存放零件的最終設(shè)計(jì)曲面數(shù)據(jù)、材料的矢量方向、沖壓方向、零件MLP信息以及對(duì)部件的設(shè)計(jì)修改信息。如圖7、零件設(shè)計(jì)過(guò)程〔#partdefinition〕在結(jié)構(gòu)樹(shù)上的這一局部是零件設(shè)計(jì)的主體工作，也是工作量最大，最關(guān)鍵的局部。這局部#partdefinition的構(gòu)成如圖#partdefinition包括主要面〔#mainsurfaces〕、根底面(#basicsurface)、壓筋結(jié)構(gòu)(#depressions)、翻邊結(jié)構(gòu)(#flanges)、裁剪結(jié)構(gòu)〔#trimmed_part〕、孔(#holes)和左右件共同特征(Common_LH/RH_Features)、左件單一特征(Unique_LHSide_Features)、右件單一特征(Unique_RHSide_Features)。7.1主要面〔#mainsurfaces〕該openbody內(nèi)有零件設(shè)計(jì)過(guò)程中，根底面(#basicsurface)、壓筋結(jié)構(gòu)(#depressions)、翻邊結(jié)構(gòu)(#flanges)、裁剪結(jié)構(gòu)〔#trimmed_part〕和孔(#holes)這些特征完成以后的面。7.2根底面(#basicsurface)在零件設(shè)計(jì)過(guò)程中要有大局觀，整體意識(shí)。即由整體到局部，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程，Start_Part就是遵循這樣一個(gè)思路來(lái)進(jìn)行零件設(shè)計(jì)的。當(dāng)接到一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，首先考慮構(gòu)成該零件的主要型面是怎樣的，即該零件的形狀是怎樣的。在該型面的根底上怎樣來(lái)很好的實(shí)現(xiàn)零件的功能，就是接下來(lái)要考慮零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即增加必要的壓筋結(jié)構(gòu)(#depressions)、翻邊結(jié)構(gòu)(#flanges)和孔(#holes)特征。當(dāng)然根底面和零件結(jié)構(gòu)這兩者是相互影響的，要綜合考慮。首先看根底面的設(shè)計(jì)。根底面是零件結(jié)構(gòu)的根底，零件形狀由根底面的形狀來(lái)決定。根底面(#basicsurface)內(nèi)只包含#reference_structure和face兩局部，#reference_structure內(nèi)有StartModel模板內(nèi)給定的其個(gè)元素，一個(gè)參考點(diǎn)〔坐標(biāo)值可任意給定〕、三個(gè)plane面〔分別平行與三個(gè)系統(tǒng)平面〕、三個(gè)基于plane繪制的草繪〔SketchwithAbsoluteAxisDefinition相對(duì)于Sketcher更便于參數(shù)化控制其空間位置和草繪形狀〕。根底面的制定沒(méi)有MLP一樣嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，由于零件形狀的不同，設(shè)計(jì)人員的不同，根底面有著不同的設(shè)計(jì)思路和方法。以下面的零件為例來(lái)說(shuō)明。如下圖，決定該零件形狀的根底面可由如上二個(gè)子根底面組成，二個(gè)主要子根底面相互倒角得到大的根底面，在子根底面設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意不同結(jié)構(gòu)的命名和它們之間的相互歷史層次關(guān)系。往往每個(gè)子根底面又由許多面元素構(gòu)成，這些面元素同樣要求用清晰的命名和歷史層次關(guān)系表達(dá)在結(jié)構(gòu)樹(shù)上。子根底面basicsurface由多個(gè)面片通過(guò)依次倒角ShapeFillet得到〔在通常情況下較少采用EdgeFillet和VariableRadiusFillet命令倒角，因其不利于參數(shù)化控制〕。通過(guò)以上介紹，我們了解了根底面(#basicsurface)的設(shè)計(jì)思路，下面再看具體到一個(gè)單面片的設(shè)計(jì)方法。上面講到在根底面(#basicsurface)內(nèi)只包含#reference_structure和face兩局部。其中#reference_structure內(nèi)的幾何元素是被套用來(lái)設(shè)計(jì)單面片的固定格式。如下圖，要構(gòu)建#basicsurface1內(nèi)face01面片，先將#reference_structure內(nèi)的元素全部復(fù)制粘貼到face01內(nèi)，調(diào)整reference_point的坐標(biāo)值以確定其空間位置，隨后Update更新三個(gè)基準(zhǔn)平面和三個(gè)草繪的位置〔因?yàn)槿齻€(gè)基準(zhǔn)平面和三個(gè)草繪與reference_point有參數(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系〕，此時(shí)，在其中的兩個(gè)草繪上分別做出引導(dǎo)線(xiàn)〔guidecurve〕和輪廓線(xiàn)〔profile〕，再用Sweep或Extrude拉伸生成直紋面〔直紋面在參數(shù)化設(shè)計(jì)中更便于控制面的參數(shù)〕。7、3壓筋結(jié)構(gòu)(#depressions)在零件結(jié)構(gòu)中可以歸結(jié)為局部壓筋特征的部位，例如凸臺(tái)、加強(qiáng)筋等，就將其設(shè)計(jì)參數(shù)放在#depressionsopenbody內(nèi)，如以下圖所示零件的壓筋部位。根據(jù)壓筋形狀得到壓筋面片后，再與上一步#basicsurface的最終結(jié)果共同作用生成壓筋結(jié)果。7、4翻邊結(jié)構(gòu)(#flanges)在零件結(jié)構(gòu)中可以歸結(jié)為局部壓筋特征的部位，例如凸臺(tái)、加強(qiáng)筋等，就將其設(shè)計(jì)參數(shù)放在#flangesopenbody內(nèi)，根據(jù)翻邊形狀得到翻邊面片后〔翻邊面片可能是多個(gè)面片通過(guò)倒角或相加命令共同作用形成〕，再與上一步#depressions的最終結(jié)果共同作用生成翻邊結(jié)果。如以下圖所示零件的翻邊部位是多個(gè)面片通過(guò)倒角共同作用形成。7、5裁剪結(jié)構(gòu)〔#trimmed_part〕裁剪結(jié)構(gòu)〔#trimmed_part〕用來(lái)放置裁剪零件邊界的幾何元素。在此建議用面元素做裁剪元素Split，裁剪面是多個(gè)面片繞零件邊界通過(guò)倒角或相加命令共同作用結(jié)果，利用面做裁剪元素便于后期零件邊界形狀的控制，更利于控制裁剪邊界的質(zhì)量，控制邊界的相切連續(xù)性。如以下圖所示裁剪面設(shè)計(jì)結(jié)果。7、6孔〔#holes〕在零件上，可以歸為孔特征的結(jié)構(gòu)元素放在此openbody內(nèi)。在設(shè)計(jì)孔的時(shí)候，要注意孔的沖孔方向，特別要注意安裝、定位孔的工作方向。所有孔特征按照空間位置、大小、形狀、方向等特征構(gòu)建后，用Split命令與上一步裁剪〔#trim〕結(jié)果做裁剪后得到?jīng)_孔結(jié)果。如以下圖1所示。還有另外一種常見(jiàn)孔是帶翻邊結(jié)構(gòu)的孔，這種結(jié)構(gòu)特征在Start_Part設(shè)計(jì)過(guò)程中可以將其歸入翻邊〔#flange〕或孔(#holes)均可。如以下圖2所示。圖1圖2孔的做法：7、7左右件共同特征(Common_LH/RH_Features)此openbody內(nèi)存放左右對(duì)稱(chēng)件或左右件有對(duì)稱(chēng)局部的共同特征。7、8左件單一特征(Unique_LHSide_Features)此openbody內(nèi)存放左右對(duì)稱(chēng)件或左右件有對(duì)稱(chēng)局部的左件特征。7、9右件單一特征(Unique_RHSide_Features)此openbody內(nèi)存放左右對(duì)稱(chēng)件或左右件有對(duì)稱(chēng)局部的右件特征。綜上所述，參數(shù)化設(shè)計(jì)在現(xiàn)代汽車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中具有重要的意義，參數(shù)化設(shè)計(jì)可以大大提高汽車(chē)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的工作效率，適合在同平臺(tái)上系列產(chǎn)品的演變，大大縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周