0 引言

    結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件在在飛機、船舶與汽車等大型裝配設(shè)計中會被頻繁地更新或新增，使其所在標(biāo)準(zhǔn)件庫整體地更新，給工作人員帶來諸多不便。當(dāng)前還沒有一種具有普遍適用性的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的構(gòu)建方法，來避免標(biāo)準(zhǔn)件庫在使用過程中頻繁更新，提高工作效率。

    本文先簡要分析標(biāo)準(zhǔn)件庫的不同構(gòu)建方法，然后著重從結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的組織結(jié)構(gòu)與調(diào)用上進(jìn)行分析與研究，提出將信息庫與模型庫從傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)件庫中獨立出來并配合網(wǎng)頁檢索調(diào)用的方法，實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)件庫的簡單擴充與更新，大大提高了工作效率。

1 結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的關(guān)鍵技術(shù)與實現(xiàn)方法

    傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)件庫構(gòu)建方法主要有兩種：一種是安裝CATIA版本對應(yīng)的CAA-RADE軟件來構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)件庫；另一種是利用CATIA自帶的Catalog來構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)件庫。

    方法一的開發(fā)比較復(fù)雜，應(yīng)用范圍較小，售價比較昂貴，作為標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)工具比較浪費，并且其開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)件庫無法與標(biāo)準(zhǔn)件裝配系統(tǒng)集成。方法二結(jié)合CATIA軟件提供的Formula功能、Design Table功能適于開發(fā)管路類標(biāo)準(zhǔn)件庫而不適合結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的構(gòu)建與開發(fā)。

    1.1 結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的關(guān)鍵技術(shù)

    在構(gòu)建結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫時用到Automation技術(shù)，此技術(shù)是建立在COM基礎(chǔ)之上，其核心是允許一個應(yīng)用程序操作另一個應(yīng)用程序。Automation技術(shù)并不是直接獲取及處理數(shù)據(jù)，而是間接地通過暴露的對象和屬性，利用對象的方法和屬性獲取、設(shè)置及處理數(shù)據(jù)。Automation技術(shù)包括兩個方面：Server和Client。Automation Server是一個實現(xiàn)了Dispatch接口的COM組件，而Automation Client是一個通過Dispatch接口與自動化服務(wù)器進(jìn)行通信的COM客戶。如CATIA我們把它看成一個Server，客戶編制的應(yīng)用程序則是Client。

    1.2 結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的實現(xiàn)方法

    用VB提供的引用對象庫，將CATIA的庫文件加入程序框架，引用CATIA的類對象、函數(shù)等進(jìn)行二次開發(fā)。其建庫的主要思想是：借助VB語言的開發(fā)功能，通過進(jìn)程外訪問CATIA，建立程序與CATIA的連接，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)化生成。設(shè)計出交互頁面，把腳本放在網(wǎng)頁中，設(shè)計員在頁面中輸入標(biāo)準(zhǔn)件的相關(guān)參數(shù)后由VBScript來執(zhí)行，就能在CATIA中獲得相應(yīng)的模型。利用該種方法開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)件庫原理簡單、容易實現(xiàn)，同時具有開放性接口、擴充容易可以應(yīng)用于不同的設(shè)計環(huán)境。利用該種方法開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)件庫原理簡單、容易實現(xiàn)，同時具有開放性接口、擴充容易可以應(yīng)用于不同的設(shè)計環(huán)境。

2 結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的組織結(jié)構(gòu)

    結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的作用不僅是為裝配提供標(biāo)準(zhǔn)件模型，還為系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)件的基本尺寸及工程信息。尺寸信息是用于具體標(biāo)準(zhǔn)件號生成的唯一參數(shù)依據(jù)、工程信息將直接用于為設(shè)計提供參考依據(jù)、經(jīng)驗信息庫將為設(shè)計員提供設(shè)計指導(dǎo)。

    結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫主要由標(biāo)準(zhǔn)件信息庫與標(biāo)準(zhǔn)件模型庫兩大塊組成，其組織結(jié)構(gòu)及功能如圖1所示。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)件庫的組織結(jié)構(gòu)及功能

    2.1 標(biāo)準(zhǔn)件信息庫

    為了方便對標(biāo)準(zhǔn)件信息的查詢與調(diào)用，需要將標(biāo)準(zhǔn)件信息進(jìn)行規(guī)范化、格式化的整理，標(biāo)準(zhǔn)件信息的整理是信息庫構(gòu)建中最耗費時間的部分，但也是無法回避的工作。將整理完成的標(biāo)準(zhǔn)件信息以統(tǒng)一的格式導(dǎo)入至數(shù)據(jù)庫中，在數(shù)據(jù)庫中為每一個標(biāo)準(zhǔn)號創(chuàng)建一個表格，實現(xiàn)對標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)的集中管理，利用信息代碼對照表作為標(biāo)準(zhǔn)件信息查詢接口供系統(tǒng)調(diào)用。信息代碼對照表與預(yù)檢索文件一樣采用XML文檔格式，便于Web讀取與傳遞。通過代碼對照表，建立標(biāo)準(zhǔn)件信息與數(shù)據(jù)庫字段的映射關(guān)系。

    2.2 標(biāo)準(zhǔn)件模型庫

    標(biāo)準(zhǔn)件模型是進(jìn)行裝配的直接對象，由于系統(tǒng)需要構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)件全模型庫，若將標(biāo)準(zhǔn)件模型簡單的存放于一起，必將增大系統(tǒng)的檢索負(fù)擔(dān)，同時不便于標(biāo)準(zhǔn)件模型的維護(hù)更新工作。因此，需要對標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行層次清楚的分類管理。將標(biāo)準(zhǔn)件模型按照標(biāo)準(zhǔn)件類別、標(biāo)準(zhǔn)件類型、標(biāo)準(zhǔn)件號的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類管理，便于系統(tǒng)至模型庫中直接調(diào)用。采用XML文件構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)模的組織結(jié)構(gòu)管理文件，同時文件中包含標(biāo)準(zhǔn)件的基本屬性信息。其建模方式如圖2所示。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)件建模流程

    庫中模型的查找方式為：當(dāng)設(shè)計員在系統(tǒng)界面選擇并確定了一個具體的標(biāo)準(zhǔn)件件號后，系統(tǒng)獲得該件號的標(biāo)準(zhǔn)號、標(biāo)準(zhǔn)件類型、標(biāo)準(zhǔn)件類別三層屬性關(guān)系。系統(tǒng)在管理文件中查找確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)件件號是否存在，然后定位該標(biāo)準(zhǔn)件號所處的文件夾位置，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件件號在文件中查找該標(biāo)準(zhǔn)件。

    對于標(biāo)準(zhǔn)件的基本屬性信息，系統(tǒng)通過檢索XML文件中該件號的屬性值獲得，不必至數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查詢，系統(tǒng)頁面可以對標(biāo)準(zhǔn)件的基本屬性信息進(jìn)行便捷的顯示，為以特征為依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)件裝配技術(shù)的實現(xiàn)打下了基礎(chǔ)。

3 結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的應(yīng)用

    標(biāo)準(zhǔn)件的檢索、信息查詢、標(biāo)準(zhǔn)件件號的選擇均在Web頁面中完成，因此結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫需與系統(tǒng)有良好兼容。目前大部分標(biāo)準(zhǔn)件庫的開發(fā)采用由VB創(chuàng)建程序界面，利用VB對CATIA二次開發(fā)的方式，實現(xiàn)在程序界面中向CATIA環(huán)境內(nèi)導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)件。所以也有必要對基于Web的標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)用方法進(jìn)行研究。

    3.1 結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的調(diào)用原理

    VBScript腳本是CATIA的默認(rèn)腳本語言，它包含所有VBScript的功能，可以單獨存儲也可以存儲在零件文檔中。VBScript由網(wǎng)頁瀏覽器解釋執(zhí)行，不需要增大服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。要在網(wǎng)頁中實現(xiàn)向CATIA中調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件，就需要將相關(guān)的程序代碼以VBScript的形式嵌入至HTML的網(wǎng)頁中。

    標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)用的基本思路是：首先通過頁面獲得標(biāo)準(zhǔn)件件號，程序生成標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)模所在路徑，建立與CATIA的鏈接，對CATIA的狀態(tài)進(jìn)行判斷，若其符合零件調(diào)入的要求，則執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)件插入至CATIA裝配環(huán)境的命令，反之則退回至標(biāo)準(zhǔn)件件號選擇環(huán)節(jié)。

    3.2 結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫調(diào)用腳本的開發(fā)

圖3 標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)用的流程

    通過錄制宏的方式，獲取CATIA在執(zhí)行相關(guān)命令時的后天運行代碼。首先錄制向CATIA中插入零件的代碼，然后再對代碼進(jìn)行功能的完善，主要是添加程序異常處理語句，即可獲得向CATIA中調(diào)用零件的VBScript腳本。參考流程在腳本中編寫?yīng)毩⒌恼{(diào)用零件的調(diào)用函數(shù)。

    當(dāng)頁面執(zhí)行使用標(biāo)準(zhǔn)件命令后，后臺程序首先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件的存儲路徑獲得該標(biāo)準(zhǔn)件件號的完整路徑，然后路徑的值傳遞給調(diào)用函數(shù)，執(zhí)行調(diào)入零件操作。

    由于該過程需要網(wǎng)頁與本地程序進(jìn)行交互，按照windows的默認(rèn)安全管理，這種交互是不允許的。因此需要對IE瀏覽器的安全設(shè)置進(jìn)行相應(yīng)的修改。需要在IE瀏覽器的工具→Internet選項中將網(wǎng)站設(shè)置為可信任站點，并且允許活動的內(nèi)容在計算機文件中運行。

4 實例驗證

    利用本文方法，我們?yōu)槟澈娇昭芯吭航�立了航空�?biāo)準(zhǔn)件庫智能裝配系統(tǒng)，系統(tǒng)中包含了100多萬個標(biāo)準(zhǔn)件可供設(shè)計員選擇裝配設(shè)計。以向上平板裝配某一型號的螺栓為例對本文的方法進(jìn)行驗證。確定載入裝配基體向上板如圖4所示，打開系統(tǒng)網(wǎng)頁確定載入螺栓型號NAS6703AHL2并確定裝配如圖5所示。最后的裝配成型如圖6所示。

圖4 選擇裝配基體

圖5 選擇裝配螺栓

圖6 確定裝配成型

5 結(jié)束語

    本文對CATIA的標(biāo)準(zhǔn)件庫的不同構(gòu)建方法進(jìn)行了簡單的介紹與對比，提出了結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的構(gòu)建方法，闡述了結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的構(gòu)建過程，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫的共享式應(yīng)用。采用本文闡述的方式構(gòu)建的CATIA結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫可以滿足企業(yè)的實際使用需求，保證了標(biāo)準(zhǔn)件的來源唯一，標(biāo)準(zhǔn)件庫的更新維護(hù)方便，為數(shù)字化協(xié)同設(shè)計提供了應(yīng)用基礎(chǔ)。本文的研究成果已經(jīng)應(yīng)用于上海飛機設(shè)計研究院的標(biāo)準(zhǔn)件管理系統(tǒng)中。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：基于CATIA的結(jié)構(gòu)類標(biāo)準(zhǔn)件庫設(shè)計與應(yīng)用

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