基于CATIA裝配件的MBD三維標注研究和應用

宋凱

摘 要：產(chǎn)品數(shù)字化設計定義理念已經(jīng)廣泛深入于產(chǎn)品設計領域，文章對CATIA中的PFT&A模塊進行深入研究，結(jié)合國內(nèi)外飛機設計的實際經(jīng)驗，提出了一種產(chǎn)品裝配結(jié)構的MBD三維標注定義方法，以實現(xiàn)產(chǎn)品的科學三維定義。

關鍵詞：CATIA；裝配三維設計定義；MBD；三維標注

中圖分類號：TP391.72 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）15-0080-02

目前裝配件MBD定義常用的表達方法一種是三維裝配模型加傳統(tǒng)二維裝配圖紙，另一種是將裝配信息存儲在CATIA零件文檔中。CATIA中的PFT&A模塊是產(chǎn)品裝配結(jié)構的三維標注專用模塊，本文將對該模塊如何實現(xiàn)產(chǎn)品三維標注進行研究，并給出一種合理的解決方案。

1 PFT&A設計平臺功能簡介

在CATIA V5的PFT&A設計平臺是針對產(chǎn)品結(jié)構/裝配件進行三維標注的設計環(huán)境，其功能與零件三維標注平臺FT&A基本一致，不再贅述。常用標注工具圖標，如圖1所示。在PFT&A設計平臺上形成的所有信息統(tǒng)一在產(chǎn)品裝配節(jié)點下的產(chǎn)品標注集中顯示管理。

2 裝配件MBD定義方案

裝配件三維標注相較于傳統(tǒng)二維圖紙，用直觀的空間模型代替了表達裝配關系的二維剖視圖，三維標注的信息包括零、組件之間的裝配關系；組件工藝和緊固件信息；配合面的表面處理，電搭接和密封方法定義等。通過捕獲（capture）有條理的表達裝配件三維標注，傳遞設計者的設計意圖，如圖2所示。

標準件作為子組件裝配到產(chǎn)品裝配節(jié)點下進行管理；用于三維標注的零件的輔助幾何元素，存放到FTA輔助零件并裝配到產(chǎn)品裝配節(jié)點下進行管理，如圖3所示。

3 捕 獲

指定標準捕獲作為MBD裝配三維標注的通用要求，見表1，同時根據(jù)設計需要增加其他細節(jié)捕獲，保證裝配的特殊注釋、尺寸、公差等信息清晰，易懂。

4 更改管理

新版裝配MBD中，對于標注元素的更改（如尺寸、公差更改），用一個文本框內(nèi)填“CHANGE”+編號，放在更改內(nèi)容前，表示此處有更改。

同時裝配更改信息通過單獨視圖捕獲進行顯示，根據(jù)需要可以創(chuàng)建多個“更改信息（CHANGE INFORMATION）”捕獲。增加、刪除、修改附注都應該用特殊顏色顯示。當刪除一條附注時，在原附注處寫“刪除（DELETED）”，并且在未來的所有版本中都保留這條修改歷史。

5 輔助幾何

FTA零件的輔助幾何圖形集命名為3D標注圖形集（Geometrical Set for 3D Annotations），默認圖形集包含“No Show Geometry”用于存放不需要顯示的幾何圖形元素；“Datums”中可存放基準元素；“For Seal”用于存放密封元素；“For Dimension”用于存放需標注尺寸的元素；“For Tolerance”用于存放需標注行為公差的元素；若有其他需要可創(chuàng)建相應的用于3D標注的任何曲面/線/點的幾何圖形集等，以便于在不同抓圖（Capture）中通過顯示或隱藏有序管理，如圖4所示。需注意：只能提取或復制已發(fā)布的元素。

6 結(jié) 語

本文基于CATIA輔助設計軟件PFT&A模塊的研究，并針對不同飛機項目產(chǎn)品裝配結(jié)構管理方法分析，提出的基于CATIA裝配件的MBD三維標注新方法，已通過具體實例驗證滿足下游生產(chǎn)需求，并且在一定程度上可以使得三維數(shù)模的所有優(yōu)勢在產(chǎn)品聯(lián)合設計中達到充分體現(xiàn)，減少工程發(fā)放和更改的周期時間，為優(yōu)化設計分析集成和制造應用提供完整的理論依據(jù)，符合當前數(shù)字化設計制造的發(fā)展趨勢。

參考文獻：

[1] 韓志仁，劉曉波，胡燁.基于CATIA/CAA的快速標注方法研究[J].沈陽航 空航天大學學報，2012，（4）.