基于CATIA的模具标准件数据库的开发

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CATIA V5 软件 打开
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参数化标准 件模型库
生成标准件
图2 三维标准件库的系统结构图
2.2 冲模标准件的分类 根据冲压模具的用途和使用习惯， 把其标件进 行了分类， 包括： （1） 工作元件： 冲孔凸模、 凹 模镶套； （2） 定位元件： 定位板、 定位销、 弹顶 销、 回程限位块、 键； （3） 固定元件： 固定板、 垫板、 压板； （4） 导向元件： 导柱、 导套、 导滑 板、 侧冲滑板； （5） 紧固元件： 螺钉、 螺栓、 垫 圈、 弹簧； （6） 卸料、 推顶元件： 卸料螺钉、 卸 件板、 推杆、 侧销组件； （7） 起吊元件： 起重螺 栓、 起重棒。 2.3 模具标准件模型库的建立 冲压模具标准件模型库的建立实际上就是各种 标准件的实体造型。 针对要建立的实体， 需要先分 析结构， 然后根据CATIA V5创建实体的特点， 确 定各特征建立的顺序， 以及每个特征怎样利用 CATIA 来 建 立 ， 并 且 使 所 建 立 的 特 征 尽 可 能 的 简 单， 使尺寸参数尽可能的少， 然后利用CATIA建立 特征的功能 （如： 拉伸、 旋转、 扫描等）， 根据分 析结果创建三维实体模型。 2.4 模具标准件的参数库设计 模具标准件数据量巨大， 对这些数据的管理、 存储、 查询和修改尤为重要。 特别是对于一个企业 来讲， 随着技术的进步和时间的推移， 标准件的数 量会跟着增加， 因此要求所采用的数据库具有可扩
充性。 VB6.0利用Access数据 库 ， 将 模 具 标 准 件 的 图形数据和非图形数据以及图形文件的零件信息等 均放入Access数据库中， 可直接对Access中的数据 进行增加、 删除、 编辑。 数据库的数据结构一旦建 立， 就不允许修改， 但数据库中的记录是可以随意 添加的， 因此具有可扩充性， 方便用户使用， 对于 一个企业来讲， 将随着时间的推移更易于此企业的 使用。 利用Access数据库管理系统， 建立一个冲模 数据库。 这个数据库是由若干数据表组成， 每一个 数据表包含了若干个字段， 分别对应于一种标准件 的某种规格的各个尺寸参数。
收稿日期 ： 2008-05-10 作 者 简 介 ： 时立民 （1978-）， 男， 甘肃清水人， 天水师范学院工学院讲师， 硕士。 基金项目： 甘肃省教育厅项目 “模具数据库的建立以及冲压模动态模拟防真的研究” （047-08） 阶段性成果
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ocument、 ProductDocument、 DrawingDocument 三 种 类型的文档对应于三种对象， 可通过编程增加、 关 闭、 打开、 保存一个文档。 [1]
1.2.1 CATIA 自 动 化 。 CATIA 使 用 基 于 COM （Component Object Model， 组件对象模型） 技术的 自动化 （Automation） 提 供 二 次 开 发 接 口 。 CATIA Automation描述如图1所示。
Macros（Visual Basic Script）
图3 系统主界面
4 应用程序的编制
4.1 开发环境的设置 在访问CATIA V5对象之前， 必须添加相关的 CATIA类型库。 这些库包括： 装配类型库、 二维图 档类型库、 文件属性对象库、 工作框架类型库、 几
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何类型库和零件类型库等。 在与CATIA相关的类型 定义中， 必须添加类型库的引用， 否则开发环境将 不 承 认 这 些 变 量 。 这 些 类 型 库 实 质 上 是 一 个COM 接口， 通过该接口协调不同的应用程序， 使它们相 互沟通， 并且可以决定将哪些信息暴露出来， 允许 外部程序的访问。
CATIA
COM （Automation）
Interface
Visual Basic for Application Visual Basic, Visual C++, C++ Builder etc.
Windowh Javascript and VBScript）
2008 年 9 月 第 28 卷 第 5 期
天水师范学院学报 Journal of Tianshui Normal University
Sep.,2008 Vol.28 No.5
基于 CATIA 的模具标准件数据库的开发
时立民 1， 杨 静 1， 陈玉全 2
（1. 天水师范学院 工学院， 甘肃 天水 741001； 2． 哈尔滨理工大学 机械动力工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150080）
1.2.3 几 个 重 要 的 对 象 。 CATIA自 动 化 提 供 了 用于工作台 （Workbench） 的对象， 这些对象提供 属性和方法与外部进程交互。 Application是一个全 局对象， 对应于正在运行的CATIA及其框架窗口， 是外部程序能直接访问的对象的根对象， 直接聚合 了Documents （文档集合， Application打开的当前文 档的集合， 如PartDocument、 ProductDocument、 DrawingDocument对象）、 Windows （窗口集合， App1ication管理的窗口对象集合） 和SystemService （系 统服务， 提供系统服务的对象， 如获取环境变量， 从控制台输出字符串， 执行同步或异步进程）。 在 编程时应首先打开或创建App1ication对象。
图1 CATIA Automation描述
CATIA可 与 外 部 应 用 程 序 共 享 对 象 ， 向 VB、
VC等开发工具和VB脚本、 Java脚本语言以及HTML 等语言提供编程接口， 同时也可访问外部应用程序 对象。
1.2.2 CATIA二次开发接口。 CATIA Automation 提供了约360个接口对象， 107个枚举数据类型， 枚 举数据类型包含CATIA定义的专用数据常量。 由于 使用了自动化技术， CATIA与应用程序之间传递消 息的数据结构对应用程序来说是不可见的， 用接口 对象来与外部进程进行通信， 接口对象就是二次开 发API.
1.1 进 程 内 应 用 程 序 （In-Process Application） 方式
CATIA 软 件 与 脚 本 运 行 在 同 一 进 程 地 址 空 间 ， 就是宏 （Macro） 方式。
1.2 进程外应用程序 （Out-Process Application） 方式
CATIA 与 外 部 应 用 程 序 在 不 同 进 程 地 址 空 间 运 行 ， 即 CATIA 自 动 化 （ Automation） 方 式 。 在 CATIA运行的情况下， 外部进程可以通过接口驾驭 CATIA， 创 建 、 修 改 CATIA 环 境 和 几 何 形 体 的 数 据 、 尺 寸 等 ， 同 时 支 持 对 象 连 接 与 嵌 入 （OLE， Object Linking and Embedding）。
Window对象用于与窗口系统连结、 显示Document在可视的窗体上。 可以通过编程获取活动窗口 并修改其属性， Window聚合Viewers对 象 ， 通 过 设 置Viewer对象的视点位置在Window中显示数据。
Document对象是被操作系统作为一个整体处理 的， 存储数据到文件或数据库。 根据其包含的数据 内容不同而赋予不同的名称， CATIA中共有PartD-
2 模具数据库的构建
2.1 模具数据库的系统结构 模具数据库的设计前提是： 查询与绘制工作为 后台服务， 对用户透明， 其目的是让用户进行最简 单的操作即可得到由系统生成的标准件， 并可查询 到与标准件有关的信息。 拟定CATIA V5环境下的 冲压模标准件库系统主要有三维参数化标准件模型 库、 标准件模型参数库、 用户界面组成。 [2]图2为 该标准件库的系统结构。
摘 要 ： 为了提高模具标准件的设计效率， 以CATIA V5软件为二次开发平 台 ， 利 用VB开 发 语 言 ， 采 用 数 据
库管理参数化数据和模型图， 开发了模具参数化标准件数据库， 实现了三维标准件的自动生成。
关 键 词 ： 数据库； 标准件； CATIA； 模具
中 图 分 类 号 ： TP311.52
3 模具数据库的应用和实现
3.1 程序设计语言的选择 由于CATIA V5的 API[3] （Application Programming Interface） 应 用 编 程 接 口 ， 是 一 个 基 于 OLE Automation的编程接口， 其中包含了数以百计的功 能 函 数 ， 这 些 函 数 提 供 了 程 序 员 直 接 访 问 CATIA V5的能力， 可 以 被VB、 VC/C++等 编 程 语 言 调 用 ， 从而可以很方便地对CATIA V5进行二次开发。 并 且VB和MS Access都是微软公司的产品， 相互间具 有 较 好 的 兼 容 性 。 Microsoft Visual Basic （ 简 称 VB） 作为一种面向对象的可视化编程工具， 具有 简单易学、 灵活方便和易干扩充的特点。 因此我们 选用Visual Basic作为程序设计语言。 3.2 数据库界面的构成 根据标准件的分类， 将界面设计成主界面、 各 标准件子类选择对话框以及数据管理对话框。 本系 统的主界面如图3所示。
文献标识码： A
文章编号 ： 1671-1351 （2008） 05-0080-04
1 基于CATIA V5软件的二次开发
CATIA接口通过两种方式与外部程序通信： 进 程 内 应 用 程 序 （In-Process Application） 方 式 和 进 程外应用程序 （Out-Process Application） 方式。
4.2 编制应用程序 CATIA V5 开 发 功 能 是 针 对 VB 程 序 设 计 语 言 的 ， 它 为VB提 供 了 很 多 与CATIA接 口 的 对 象 、 集 合， 如PartDocument对象、 Product对象、 Part对象、 Body 对 象 、 Constraints 对 象 、 Parameters 对 象 等 ， VB通过这些对象可以访问CATIA V5环境中所建实 体的各种参数， 包括各种尺寸， 各实体表面、 实体 边界、 实体特征等， 甚至可以创建、 复制、 修改实 体特征， 在的CATIA环境中能够执行的操作， 都可 通过CATIA V5提供的API中的功能来实现。 下面一 段代码是根据用户所选规格的导套的尺寸参数对实 体模型的驱动尺寸进行修改， 然后重新生成定位销 零 件 的 过 程 [4-5]： Private Sub Command1_Click () '判断是否启动了CATIA Dim catia As Object On Error Resume Next Set catia = GetObject (, " CATIA.Application") If Err.Number <> 0 Then MsgBox " CATIA 系 统 还 未 启 动 ， 请 稍 等 " , vbInformation, " 提示" Set catia = CreateObject (" CATIA.Application") End If '打开已经建好的模型 Dim partDocument1 As PartDocument Set partDocument1 = catia.Documents.Open ( " filepath") 'filepath是该模型的保存路径 '获取模型， 并对模型的尺寸参数进行修改 Dim partDocument2 As PartDocument '获取当前文档 Set partDocument2 = CATIA.ActiveDocument '获取尺寸参数 Dim parameters1 As Parameters Set parameters1 = partDocument2.part.Parameters Dim dH7 As Length Set dH7 = parameters1.Item ( " Part1\PartBody \Sketch.1\Offset.22\Offset") '给变量赋值， 也就是从数据库中获得的值