隨著CAD技術的發(fā)展,三維軟件在設計領域的應用越來越廣泛。使用三維軟件進行客車車身設計,可以使整個設計過程更加直觀。但是現(xiàn)在市場上的大型三維軟件一般都是通用軟件,它們只提供不針對于具體行業(yè)的通用建模方法。客車車身骨架的部件結構比較單一,大多為型材,在利用三維軟件進行設計時,存在著大量的重復建模工作,設計效率低下。本文以汽車行業(yè)應用比較廣泛的CATIA軟件為例,通過對其進行二次開發(fā),建立適合客車車身骨架設計的三維建模平臺。
1 開發(fā)語言選擇
CATIA的二次開發(fā)方式主要有兩種:一種是采用CAA C++技術,另一種是采用CAA AUTOMATION技術。CAA C++技術功能比較強大,但需要專業(yè)的軟件開發(fā)知識,開發(fā)周期比較長,適合大型建模平臺的開發(fā)。CAA AUTOMATION技術是建立在COM技術之上的,它可以通過API接口與CATIA進行交互,大多API交互函數(shù)可以通過腳本錄制獲得。此方法開發(fā)簡單,開發(fā)周期較短,適合較小建模平臺的開發(fā)。
根據骨架設計具體情況,本文采用CAA AUTOMAIION技術進行二次開發(fā)。界面開發(fā)采用VBA語言,建模過程調用在CATIA中錄制的VBScript宏腳本。
2 骨架建模平臺開發(fā)
根據客車車身外觀弧度的要求,車身骨架瓔材可分為直線型材、平面曲線型材和空間曲線型材。它們的建模過程基本相同:先作型材的縱向剖面曲線草圖,再作截面草圖,最后掃略得到型材的三維模型。可根據型材的縱向剖面曲線,對型材進行分類,建立相應的建模工具。
2.1 界面開發(fā)
利用VBA工具箱中提供的“多頁”控件建立主窗體,在每一頁上建立一類型材的開發(fā)界面。利用“圖像”控件圖示待建模型鋼的建模參數(shù),通過“文字框”控件實現(xiàn)參數(shù)的輸入。整個界面的最終效果如圖1所示。
圖1 程序設計界面
2.2 程序設計
現(xiàn)以側圍骨架第一立柱為例,說明整個程序的開發(fā)流程。
2.2.1 模型分析及宏錄制
側圍骨架第一立柱為空間曲線型鋼,主視圖和右視圖分別由兩段圓弧和一段直線構成,輪廓形狀如圖1界面右側圖片所示。建模過程如下:
1)繪制主視圖曲線,并拉伸成曲面1。
2)繪制右視圖曲線,并拉伸成曲面2。
3)曲面1與曲面2求交,即可得到立柱的空間曲線。
4)繪制截面草圖,并沿3)中得到的空間曲線掃略,即可得到立柱的三維模型。
在CATIA中依次點擊Tools→Macro→Start Recording,按以上步驟進行建模,錄制VBScript宏程序。
2.2.2 程序設計
如圖1程序界面所示,OK按鈕的響應為主程序,首先判斷“文本框”中輸入字符的合法性;然后利用CDbl()函數(shù)將字符串轉換成實數(shù),并檢測輸入的值是否合法;最后調用錄制的Create()腳本函數(shù),完成整個建模過程,代碼如下:
在以上錄制的Create4()腳本函數(shù)中,將相應參數(shù)用變量替換,并刪去無用的代碼即可。例如,將主視圖第一圓弧半徑修改為變量RIX:
Clear按鈕的響應實現(xiàn)文本框的清空,程序如下:
Close按鈕的響應實現(xiàn)界面的關閉,程序如下:
將其它分類標簽頁也按此方法進行程序設計,即可完成整個設計過程。
2.2.3 程序加載
在CATIA中打開VBA管理器,并加載運行工程。在圖1界面中,填寫相關參數(shù)后點擊OK按鈕,即可生成第一立柱的三維模型。
3 結束語
客車車身骨架部件結構比較單一,運用CATIA的通用建模方法進行設計,存在著大量的重復性勞動。通過對其進行簡單的二次開發(fā),可以使整個建模過程自動完成,從而能大大地提高設計效率,縮短客車的研發(fā)周期。
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