起落架是飛機(jī)的重要組成部分,是飛機(jī)在地面停放、滑行、起降和滑跑時用于支承飛機(jī)重量、吸收撞擊能量的飛機(jī)部件。飛機(jī)起落架的作用主要為承受飛機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)時的重力以及起飛和降落時的沖擊力，控制飛機(jī)在地面運(yùn)動。飛機(jī)起落架型號眾多，造成起落架的設(shè)計、加工文檔繁多，可擴(kuò)充性差，維護(hù)性低，從建模到加工周期時間長，直接影響了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。為快速提升飛機(jī)起落架零件的生產(chǎn)效率，本課題提出了快速的參數(shù)化建模，而且參數(shù)化建模同樣可以用于其他零件。
參數(shù)化建模以CATIA（Computer Aided Three-dimensional Interactive Application）建模軟件為建立三維模型的平臺，以VB（Visual Basic 6.0）語言為系統(tǒng)二次開發(fā)語言。對飛機(jī)起落架零件進(jìn)行建模時錄制宏，在三維建模完成后，對宏進(jìn)行編輯處理，重新設(shè)定特征參數(shù)的尺寸參數(shù)，通過VB建立起的快速建模界面與CATIA相鏈接，從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī)起落架零件的快速建模。實(shí)踐應(yīng)用表明，此快速建模系統(tǒng)能夠縮短建模周期，提高起落架的設(shè)計、生產(chǎn)效率。
系統(tǒng)開發(fā)工具
1 系統(tǒng)開發(fā)平臺CATIA V5 R17
CATIA計算機(jī)輔助三維交互式應(yīng)用系統(tǒng)是由法國達(dá)索系統(tǒng)公司（Dassault Systemes）和美國IBM公司共同推出的集CAD/CAM/CAE于一體的三維設(shè)計系統(tǒng)，該軟件能夠在Windows 98/Me/2000/XP以及Unix等平臺上運(yùn)行，目前在多個行業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用，在航空航天行業(yè)尤為突出，被很多CAD/CAM領(lǐng)域的資深咨詢專家評價為第4代CAD/CAM軟件，代表了CAD/CAM未來發(fā)展的方向。
2 系統(tǒng)開發(fā)語言Visual Basic 6.0
Visual Basic是美國微軟公司推出的在Windows環(huán)境下使用的應(yīng)用軟件開發(fā)系統(tǒng)，是一種基于Basic的可視化的程序設(shè)計語言，其特點(diǎn)是適合于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計。VisualBasic一方面繼承了以往Basic語言所具有的簡單、易用特點(diǎn)，另一方面在其編程系統(tǒng)中采用了面向?qū)ο�、事件�?qū)動的編程機(jī)制，更提供了一種所見即所得的可視化程序設(shè)計方法。
CATIA二次開發(fā)
CATIA系統(tǒng)是良好的二次開發(fā)平臺，對CATIA系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，可以開拓出更多的專用模塊，進(jìn)而解決在CATIA全面應(yīng)用中的專用設(shè)計、數(shù)據(jù)處理等問題。二次開發(fā)可設(shè)計出更簡潔的操作界面，可集成專業(yè)設(shè)計人員的豐富經(jīng)驗(yàn)，使一般的設(shè)計人員能夠快速地使用它來進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，提高了整個設(shè)計過程的效率和質(zhì)量。
CATIA二次開發(fā)主要使用2種方法，分別是使用自動化應(yīng)用接口的宏（CAA Automation）和基于組件應(yīng)用架構(gòu)CAA(Component Application Architecture) C++，后文已對2種開發(fā)技術(shù)做了較為詳細(xì)的說明見表1。
表1 CAA C++和CAA Automation開發(fā)模式對比
二次開發(fā)時，采用CAA C++技術(shù)能夠在更深層次上開發(fā)出功能更為強(qiáng)大的系統(tǒng)；CAA Automation技術(shù)沒有CAA C++技術(shù)難度大、強(qiáng)度高，但是在設(shè)計一些功能簡單的系統(tǒng)，完全可以滿足要求，而且CAAAutomation技術(shù)在學(xué)習(xí)的時候相對容易掌握。在開發(fā)此參數(shù)化建模系統(tǒng)時，采用CAA Automation技術(shù)能完全滿足本系統(tǒng)的設(shè)計要求。
參數(shù)化建模實(shí)例
為了能夠清晰地闡述此參數(shù)化建模過程，以起落架中的防扭耳片為例予以說明。此次參數(shù)化建模的流程見圖1。
圖1 參數(shù)化建模流程
1 建模分析
在參數(shù)化建模前，首先要認(rèn)真審視圖中的各個參數(shù)，能夠準(zhǔn)確地找出影響防扭耳片的特征參數(shù)，如軸線位置、孔直徑、圓弧半徑等，而對于圖中的一些輔助參數(shù)，在工程中沒有特別要求的時候則可以忽略，這樣可以在很大程度上減少工作量。從防扭耳片零件建模中提取21個特征參數(shù)。
2 提取參數(shù)化條件
在建立防扭耳片三維模型時，打開CATIA軟件中的錄制宏功能，在操作建立防扭耳片三維模型后關(guān)閉宏的錄制。用宏自帶的編輯功能打開宏，記錄下特征參數(shù)，以備后用。
3 VB定制界面
使用VB制作一個能容納提取的特征參數(shù)和所對應(yīng)數(shù)據(jù)的輸入框，可以在空出的位置填充零件的三維模型作為示意圖。用VB制作界面的方法很多，可以根據(jù)具體情況來安排界面布局。
4 調(diào)用CATIA API
定制好參數(shù)化建模的界面后，要使輸入對應(yīng)特征參數(shù)的數(shù)值能夠驅(qū)動CATIA快速建模，需要在VB和CATIA之間建立鏈接，這也是本系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
創(chuàng)建VB與CATIA的鏈接，主要使用CreateObject和GetObject 2個函數(shù)作為本系統(tǒng)的鏈接函數(shù)，創(chuàng)建獲得對ActiveX對象的引用。用VB啟動CATIA的代碼如下：
Dim CATIA As Object
On Error Resume Next
Set CATIA=GetObject（，"CATIA.Application"）//打開CATIA文件（CATIA已經(jīng)打開的情況）
If Err.Number <> 0 Then
Set CATIA = CreateObject
（"CATIA.Application"）//啟動并創(chuàng)建CATIA文件 （CATIA未打開的情況）
CATIA.Visible = True
End If
On Error GoTo 0 。
上述代碼只是用于VB和CATIA之間的鏈接，放置于宏編輯的首行，而每個特征參數(shù)與具體輸入的數(shù)值的鏈接，就是在建模時用宏命令錄制下的程序中找出相關(guān)的特征參數(shù)所對應(yīng)的參數(shù)。在零件實(shí)體造型部分，最重要的就是保證相關(guān)參數(shù)引用的一致性。為提高工作效率，減少建庫的工作量，本系統(tǒng)擬采用編程的方法，將所有要修改的參數(shù)生成數(shù)據(jù)文件，通過讀入的方式一次性將所有的參數(shù)進(jìn)行修改。修改后的特征參數(shù)將被保存在特征庫中，系統(tǒng)將重新自動生成新的圖形。在修改1個尺寸后，圖中的相關(guān)尺寸會自動更新。
整個系統(tǒng)設(shè)計完成后可以在參數(shù)建模布局效果圖中輸入新的模型數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊創(chuàng)建按鈕即可生成修改數(shù)據(jù)后的防扭耳片模型實(shí)體。
結(jié)束語
針對飛機(jī)起落架在傳統(tǒng)三維建模中存在的耗費(fèi)時間長、效率低的問題，利用CATIA軟件作為二次開發(fā)平臺，開發(fā)出實(shí)用的飛機(jī)起落架參數(shù)化建模系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)在某重點(diǎn)型號飛機(jī)起落架參數(shù)化建模過程中得到了應(yīng)用，達(dá)到預(yù)期效果，并得到了一致好評。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題：飛機(jī)起落架參數(shù)化建模的實(shí)現(xiàn)
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