基于CATIA V5的裝配動(dòng)畫編輯

摘 要：文章主要介紹在CATIA V5三維軟件環(huán)境下，如何使用“DMU配件”模塊功能進(jìn)行機(jī)構(gòu)組件的裝配動(dòng)畫編輯。

關(guān)鍵詞：裝配動(dòng)畫；DMU配件；CATIA V5

1 概述

DMU配件是CATIA V5的DMU（電子樣機(jī)）部分的一個(gè)模塊，可以在無裝配約束條件下實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真。借助其可自由編輯仿真運(yùn)動(dòng)的功能，通過巧妙地設(shè)計(jì)零件運(yùn)動(dòng)軌跡和編輯運(yùn)動(dòng)序列，即可生成一個(gè)完整組件的裝配動(dòng)畫。

2 裝配動(dòng)畫編輯步驟

2.1 裝配流程梳理

編輯裝配動(dòng)畫之前，必須了解零件的組裝順序，制作詳細(xì)的裝配流程圖為參照，以免在繁瑣的軌跡編輯和序列編輯過程中排錯(cuò)順序。

2.2 拆分組件

首先在裝配設(shè)計(jì)模塊中完成組件的裝配，然后切換至DMU配件模塊。因裝配條件在編輯運(yùn)動(dòng)仿真過程中無任何約束作用，故在完成組件裝配后可刪除所有裝配約束。

以組件為中心，將各零件沿坐標(biāo)系某一方向移動(dòng)到一定距離遠(yuǎn)的位置上，此位置即是零件裝配動(dòng)畫中運(yùn)動(dòng)開始的起點(diǎn)。

點(diǎn)擊“跟蹤”（ ）命令，選中要移動(dòng)的零件，出現(xiàn)“操作”對(duì)話框。點(diǎn)擊進(jìn)入“編輯器”命令，在“平移增量”或“旋轉(zhuǎn)增量”處輸入?yún)?shù)，每點(diǎn)擊一次旁邊箭頭圖標(biāo)，零件即沿該方向變動(dòng)一個(gè)參數(shù)位置。

2.3 編輯運(yùn)動(dòng)軌跡

（1）直線運(yùn)動(dòng)軌跡。在“跟蹤”對(duì)話框中找到“插入器”，選擇線性。進(jìn)入編輯器命令，設(shè)置平移增量參數(shù)。將零件沿某一方向移動(dòng)一定距離，點(diǎn)擊“記錄器”對(duì)話框中的“記錄”命令，即生成直線運(yùn)動(dòng)軌跡。

（2）自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡。在插入器行選擇線性，進(jìn)入編輯器命令，設(shè)置旋轉(zhuǎn)增量參數(shù)。將零件繞軸線旋轉(zhuǎn)一定角度，點(diǎn)擊記錄命令，即生成自轉(zhuǎn)固定角度運(yùn)動(dòng)軌跡。沿同一繞轉(zhuǎn)方向連續(xù)記錄四次90度轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡，即生成自轉(zhuǎn)一周運(yùn)動(dòng)軌跡。

（3）公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡。在插入器行選擇線性，拖動(dòng)公轉(zhuǎn)零件上的“坐標(biāo)系”紅點(diǎn)，將坐標(biāo)系放置到繞轉(zhuǎn)目標(biāo)零件上。設(shè)置公轉(zhuǎn)角度、記錄生成公轉(zhuǎn)軌跡。公轉(zhuǎn)一周設(shè)置方法與自轉(zhuǎn)一周設(shè)置相同。

（4）曲線運(yùn)動(dòng)軌跡。在插入器行選擇樣條線或復(fù)合樣條線，先沿不同方向記錄生成直線軌跡或旋轉(zhuǎn)軌跡，第二次記錄軌跡完成后即可生成曲線軌跡。當(dāng)插入器處切換回線性時(shí)，軌跡又自動(dòng)變?yōu)橹本€或圓弧線。

（5）螺旋線運(yùn)動(dòng)軌跡。主要用于表達(dá)螺栓類零件的動(dòng)態(tài)擰入過程。制作螺旋線軌跡，需將自轉(zhuǎn)軌跡與直線軌跡拼接后再處理。具體方法如下：

a.生成自轉(zhuǎn)90度圓弧軌跡；

b.生成沿軸線方向的直線運(yùn)動(dòng)軌跡；

c.點(diǎn)擊記錄器中的“重新排序”命令；

d.將“Shot#3”與“Shot#2”互換位置；

e.點(diǎn)“確認(rèn)”退出“記錄鏡頭”對(duì)話框，播放運(yùn)動(dòng)軌跡至最后，點(diǎn)擊一次 “刪除”命令，即生成螺旋線運(yùn)動(dòng)軌跡。

2.4 編輯運(yùn)動(dòng)序列

點(diǎn)擊“編輯序列”（ ）命令，進(jìn)入編輯序列對(duì)話框，如下圖所示。

所有已生成的運(yùn)動(dòng)軌跡、序列都顯示在“會(huì)話中的工作指令”一列，選中其一，點(diǎn)擊綠色右向箭頭，即可導(dǎo)入至“序列中的工作指令”中。若要?jiǎng)h除序列工作指令列中的內(nèi)容，則選中后點(diǎn)擊左向箭頭。

編輯序列的作用是將運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)序列任意地串聯(lián)或并聯(lián)在一起。此命令如同一個(gè)視頻合成軟件，能將各視頻片段隨意合并、重組。在序列的邏輯順序編輯完成后，還應(yīng)注意調(diào)整設(shè)置“周期”列的時(shí)間參數(shù)，以保證各運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)一致。

3 結(jié)束語

使用上述方法，通過合理的零件軌跡設(shè)計(jì)和動(dòng)作序列編輯，任何組件的裝配動(dòng)畫都可以通過CATIA V5制作完成，而不必再求助于3d Max或Maya等復(fù)雜動(dòng)畫軟件。作為一款CAD/CAE/CAM一體化應(yīng)用軟件，CATIA始終代表著這一領(lǐng)域的最高水平，其易用和內(nèi)容豐富的特點(diǎn)，吸引著越來越多的使用者去開發(fā)和拓展更多新功能。