飞机典型零件下陷的参数化设计

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1、RESEARCH学术论文飞机典型零件下陷的参数化设计+ParametricDesignofTypicalAircraftPartJoggle西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室张开兴张树生白晓亮邵立[摘要】由于在CATIA软件钣金模块中，只支持平板类零件的下陷设计，不支持长桁类等复杂零件的下陷设计，本课题在CATIA二次开发平台上，利用面向对象的程序设计语言VB，基于参数化设计。开发了一个飞机典型零件下陷的参数化设计系统。关键词：CATIA二次开发下陷参数化IABSTRACTlCATIAonlysupportsthejogglede-signof

2、flat-shapedpartsinsheetmetalmodule，butnotthejoggledesignofcomplexparts．Basedontheparametricmethodofsecondarydevelopmentplatform，anaircraftparametricdesignsystemoftypicalpartsjoggleisdevel-opedbyusingtheobjectorientedprograminglanguageVB．Keywords：CATIASecondarydevelopmentJoggleParame

3、tricCATIAV5是Dassuahsystems公司与IBM公司共同合作推出的微机版专业CAD／CAM软件，它具有卓越的知识智能、机械产品设计、有限元分析、NC编程和数字化虚拟样机等强大的功能模块，得到许多用户的青睐。CATIA提供的航空钣金模块虽然专门针对航空零件，但要求钣金零件必须在航空钣金模块中生成才能进行后续的下陷生成，只支持平板类钣金下陷零件的设计，不支持长桁类、框缘类等复杂零件下陷的设计。飞机下陷零件尺寸大小不一、形状复杂、选材各异、产量不等、品种繁多，在飞机制造过程中的应用非常广泛；而目前在飞机下陷零件的设计中，主要是手动在CAD软件中绘制，

4、由于零件的复杂性，不能较好地绘制，而且绘制的图形不具备很好的可修改性，无法满足重复设计的需求，基于CATIA二次开发的飞机下陷零件快速设计，将显著提高设计的效率。1三维参数化建模1．1参数化建模特点参数化建模能清晰地表达三维模型，其模型参数能很·国防基础科研(D0620070101)资助项目。好地反映实物特征参数，参数化的关键是如何用实物的特征参数来自动控制和生成实物三维模型，并将特征参数发生的改变自动反映到i维模型中。这一技术不仅给机械产品中的标准件、常用件和系列化产品的设计带来极大便利，而且也是近来提出的“大量定制”MC生产方式中敏捷设计的一项基础技术。“

5、大鼍定制”是现代化制造业的发展趋势，它要求产品不仅能具备正常的功能，而且还要能融入不同客户所需的个性化特征。这种个性化的特征可以用参数的形式表达出来，在客户需要时及时反映到零部件中去，并能指导生产。1．2约束分析参数化设计的核心就是约束的建立，在CATIA约束中存在一些特性，如系统轴是不移动的，当进行约束时，只移动所绘元素；几何约束中的约束值只能为正值，不能为负值；几何约束过程是按顺序执行的，即按编写的语句一步一步执行，不同的顺序可能会产生不同的结果。为了减少参数化过程中由于约束而产生的错误，经过多次试验，总结出以下约束规则：(1)从小到大约束。先对尺寸较小的

6、约束，再约束整体较大的尺寸。(2)按绘图顺序进行约束，则具有较好的可修改性。(3)只让一个元素与系统轴或系统原点有关联，其他元素基于该元素，逐步建立关联。为了使约束程序具有可读性和修改性，基于CATIA系统建立飞机下陷零件参数化设计约束的主要过程如下：(1)调用API函数Il】。在草图界面中绘制截面的整个轮廓图，主要是线和圆弧。代码为setline=ofactory．create—line()，setcircle=ofactory．ereatecircle()。(2)使轮廓图的各元素相连。API所绘制的各元素是分离的，为了实现参数化，需要各元素相连，达到修改一

7、个元素，其他元素自动调整的目的。(3)对所需要约束的元素建立参考元素。CATIA中的功能函数主要以调用参考约束为主，代码为setReferencel=opart．createRefereneeFromObject()，类似于C++里的引用。(4)进行几何约束，例如水平、垂直、圆弧与线之间的相切。2010年第5期·航窄翻造技术81(5)进行尺寸约束。给所需要的元素和元素之间建立尺寸约束，例如直线的长度、圆弧的半径和2直线之间的距离等。1．3参数化建模实现方法尺寸驱动是参数驱动的基础，尺寸约束是实现尺寸驱动的前提口J。CATIAV5尺寸约束的特点是将形状和尺寸联合

8、起来考虑，通过尺寸约束来实现对几何形状