探究基于CATIA的结构类标准件库设计与运用

李慧

摘 要：针对飞机的结构类标准件设计的效率和标准水平，考虑飞机工装的基本需求，提出基于CATIA的结构类标准件库系统的设计方法，建立采用模板建模设计技术的飞机结构类标准件库设计系统，对其在飞机工装中的应用进行分析，表明该方法适用于改善飞机标准件的设计效率和标准程度，推动飞机的功能性与安全性。

关键词：CATIA；结构类标准件；设计；飞机；运用

中图分类号：V229 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）26-0098-02

飞机是重要空运设备，具有快速、安全等特点。由于飞机的特点，使得飞机与其他机械生产的流程和工艺存在差异。在实际的飞机制造环节中，除去使用的常规组件外，还需要结合飞机的具体型号展开对构件的设计工作。这些构件设计过程中，不可避免地会造成大量人力物力损耗。这也就使得标准件变得十分重要，标准件是飞机构件生产中的关键，也是使用量最多的部分，为提升飞机标准件的设计效率和标准化水平，需寻求有效的方式构建标准件库。基于此，本文对基于CATIA的结构类标准件库设计展开研究，并对其在具体的飞机标准件设计中的应用进行阐述。

1 CATIA标准件库的开发的思路

为实现CATIA标准件库的建设，需要对具体的开发思路进行考虑，通常情况下，对于CATIA标准件库的开发思路有如下两种方式：

（1）借助CATIA具备的二次开发组件，拥有CAA架构和研发应用环境RADE、库函数CAA API等内容，选择VC作为标准件库的开发环境，完成CATIA三维标准件库的建立。

（2）选择VB内含有的对象库，并将CATIA的库文件直接导入程序框架中，再选择CATIA的类对象与函数展开二次开发，进行实现CATIA三维标准件库的建设，满足飞机标准件库的构建。

上述两种方法均可以完成对CATIA标准件库的建设。第二种方法运用VB开发基于CATIA的标准件库，常规的相关机械设计，可以选择这种方法；对于飞机结构类标准件库，则存在灵活性相对较差和设计频繁交互效果不理想的情况，这也就导致VB开发不能满足飞机结构类标准件库的设计需求。而第一种方法是结合CAA和CATIA软件拥有的Design Table和Catalog功能，所以选择该方法进行综合利用，展开对三维结构类标准件库的构建，促使标准件库具有更好的适应性，以符合飞机生产制造的需求。

2 飞机结构类标准件库系统的设计

2.1 整体设计

飞机结构类标准件库建设过程中，需要结合具体标准件的类型展开分类，涉及到国际、机械标准等标准件。飞机标准件库系统的建设，采用模板建模设计技术，将具体参数存储到Excel表格中。选择Oracle作为具体的数据库管理平台。访问方式运用ADO数据库访问模式。飞机标准件库的所有数据信息均存储在服务器端的数据库内容，并借助客户端实现数据信息的调用，完成对结构类标准件的设计。

此外，为了保障系统的功能性，系统建立在Windows的基础上，并选取CATIA作为操作平台，借助CATIA/API完成对用户权限的规划、结构类标准件的初定义等内容。

按照整体架构，可以实现对系统功能体现，满足飞機机械零件设计的需求，并具有灵活、响应速度快的特点。

2.2 具体内容

基于CATIA的结构类标准件库设计中，需要对具体的构建内容进行研究，其中具体的内容主要包括：结构件知识构建、规则实现和结构件库存储模式选择。

（1）结构件知识构建。飞机结构类标准件知识构建是基于的CATIA V5展开的，是将一些公式、算法和控制条件等集成封装到一起。使得标准件建设时，无需关注具体的算法、公式等内容，只要确定目标模型及其关键输入参数，并合理调用模型，由CATIA V5知识工程展开对具体的计算。CATIA V5知识工程中，需要展开模板的设计。常见的模板类型如下：

a.特征模板。CATIA V5知识工程模板中的特征模板，是对某一具体的飞机结构构件的特征进行描述，主要是运用抽象、封装表达等暴露出的特征，并完成对输入元素的创建，从而完成“特征”的快速自定义。

b.零件模板。这部分是对飞机结构构件进行抽象、封装表达，暴露出飞机结构构建的实例化的具体参数情况，并借助这部分快速完成对零件的构建。

c.装配模板。这部分模板是用于飞机结构构件的装配工艺，可以快速完成飞机的建模，为飞机的制造奠定基础。

上述模板是保障结构类标准件库快速完成对飞机结构构件创建的基础，借助上述模板可以快速完成结构构件的定形、定位、确定尺寸等内容，为飞机装配奠定基础。

（2）规则实现。在具体的模板建设过程中，还需要为同一类型的标准件建立Excel表格，且在其首行对关键字进行自定义。这些自定义的内容需要囊括标准件的名称、标号等内容，进而结合这些内容，实现模板的建立，最终完成对标准件库的建设。借助这部分Excel表格，是用于快速调用飞机结构构件参数做基础，相当于飞机结构类标准件库的参数表，便于结构类标准件的生产。Excel表格制定完成后，还需要展开对通用程序的设计，通用程序是建立在宏命令的基础上，实现标准件的规格型号的自动生成和存储，并在生产完成后，可以将这个外接Excel表格的内容进行自动删除，减少存储部分的压力。

（3）数据库存储模式设计。存储模式是关系到飞机结构类标准件库功能性的关键。数据库直接为标准件库提供所需的数据类型，并完成对数据的管理和控制。本次研究选择Oracle数据库类型，这类数据库中是运用SQL语言作为根本，且支持多种数据类型，实现对海量数据信息的存储，满足CATIA文件的存储。同时数据库选择ADO数据库访问模式，实现灵活的数据信息访问，满足飞机制造生产的基本需求。数据库和访问模式选择完成后，需要进一步展开对数据库的存储模式进行设计，需要对CATIA文件、数据库选择区别存储的方式，数据库中对于CATIA文件，选择特定路径和文件名，实现单独存储。并在数据库中设置多个数据表，分别为标准件类型表、信息表和用户信息表。这三个部分分别存储不同类型数据信息，其中标准件类型表，主要完成对标准件的分类信息的存储；信息表主要完成对结构类标准件的基本信息进行存储；至于用户信息表，主要是对用户的基本权限和信息进行存储。endprint

此外，基于CATIA的结构类标准件库的数据库存储模式设计中，主要是对CAA和CATIA的Design Table和Catalog功能进行利用。其中，Catalog功能主要是实现模板的集中管理，结合参数表，实现对模板的驱动，且生成预览图片，便于观察。而 Catalo还可以完成对标准件库的维护和优化等内容。

基于CATIA的结构类标准件库在飞机制造中的应用，用户将自己所需求的信息进行提交，并选择标准件查询功能，对所需求的标准件进行查询。再获取到目标件后，运用CATIA的Catalog Browse模块，展开对标准件的预览，确认后，则可以完成对目标标准件的生产。基于CATIA的结构类标准件库，能够满足飞机制造的基本需求，推动飞机制造的效率和质量。

3 结束语

飞机制造中需要对大量的结构类标准件进行应用，为提升标准件的生产效率和设计质量，展开基于CATIA的结构类标准件库设计，在确定整体设计思路后，则对具体模板内容和设计流程，进而全面推动标准件的质量，规避飞机标准件的繁琐的设计流程和误差情况，为飞机生产制造奠定基础，实现飞机制造的效率和质量，推动飞机的安全性和功能性。

參考文献：

[1]李祥，杜宝江，崔熠，等.基于CATIA的管路类标准件库的设计与实现[J].制造业自动化，2012，34（6）：20-22.

[2]李堂明，殷国富，胡茶根，等.基于CATIA的开放式焊装夹具零件库的研究与实现[J].制造业自动化，2013，35（7）：119-123.

[3]杜宝江，朱晨旗，丁咸海，等.基于CATIA的结构类标准件库设计与应用[J].制造业自动化，2013（18）：129-131.

[4]史丰荣，韩华伟，史丰智.基于CATIA的标准件库的设计及应用[J].机械工程与自动化，2011（1）：181-182.

[5]郭越.基于CATIA二次开发的标准件库的开发技术研究[J].电子世界，2014（20）：132.

[6]黄志文.基于CATIA、VPM的结构三维数字化设计技术[J].直升机技术，2010（4）：20-25.

[7]陈刚.基于CATIA的飞机结构设计知识模板库建设研究[J].科技致富向导，2012（18）：241-242.endprint