CATIA知識工程參數(shù)化教程-每頁放6張幻燈片-20170317.ppt

1、參數(shù)化與知識顧問,1 設(shè)置有關(guān)知識工程的環(huán)境 2參數(shù)化和知識工程工具,參數(shù)化與知識顧問模塊的功能是將隱式的設(shè)計(jì)實(shí)踐轉(zhuǎn)化為嵌入整個設(shè)計(jì)過程的顯示知識。 用戶通過定義特征、 公式、 規(guī)則和檢查，產(chǎn)生Parameters（參數(shù)）、Design Tables（設(shè)計(jì)表）、formulas（方程）、checks（檢查）以及rules（規(guī)劃）等知識對象。這些工具可以對產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)施參數(shù)化，利用企業(yè)積累的設(shè)計(jì)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行智能檢查、實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和三維幾何模型的統(tǒng)一的集成化和智能化，從而有利于企業(yè)產(chǎn)品知識的繼承和積累，對企業(yè)新產(chǎn)品的開發(fā)大有裨益。,1 設(shè)置有關(guān)知識工程的環(huán)境 使用CATIA知識工程的參數(shù)

2、、方程或設(shè)計(jì)表時，應(yīng)該進(jìn)行以下設(shè)置： 1. 設(shè)置特征樹的顯示狀態(tài) 選擇菜單【Tools】 【Options 】，彈出圖 1所示對話框。在該對 話框左側(cè)特征樹上選擇 【Parameters】，單擊 【Knowledge】選項(xiàng)卡， 見圖1。 圖1設(shè)置參數(shù)在特征樹的顯示狀態(tài),該選項(xiàng)卡分為以下三欄： (1) Parameter Tree View欄 With value 切換開關(guān)：若該切換開關(guān)為開，參數(shù)值顯示在特征樹上，參見圖2。 With formula切換開關(guān)：若該切換開關(guān)為開，方程顯示在特征樹上，參見圖2。 (2) Parameter names欄 Surrounded by The symbo

3、l切換開關(guān)：若該切換開關(guān)為開，參數(shù)需要用引號括起，對非拉丁字母的參數(shù)名稱必須用引號括起，參見圖2。 (3) Language欄 Load extended language libraries切換開關(guān)：若該切換開關(guān)為開，可以使用測量或用戶定義函數(shù)，可以從下面的選項(xiàng)框中選擇庫函數(shù)。,圖2參數(shù)和方程在特征樹上顯示的實(shí)例,2. 選擇菜單【Tools】【Options 】，彈出圖3所示對話框。在該對話框左側(cè)路徑樹上選擇【Mechanical Design】【Part Design】，單擊【Display】選項(xiàng)卡，見圖3。 圖3設(shè)置實(shí)體模型特征樹的顯示配置選項(xiàng),Specification tree欄 P

4、arameters 切換開關(guān)：若該切換開關(guān)為開，實(shí)體模型參數(shù)顯示在實(shí)體特征樹上 Relations 切換開關(guān)：若該切換開關(guān)為開，實(shí)體模型的方程，檢查或規(guī)則等關(guān)系顯示在實(shí)體特征樹上。 3. 選擇菜單【Tools】【 Options 】，彈出圖4 所示對話框。在該對話框左側(cè)路徑樹上選擇【Infrastructure】 【Product Structure】，單擊【Display】選項(xiàng)卡，見圖4。,圖4設(shè)置裝配體模型特征樹的顯示配置選項(xiàng) Specification tree欄 Parameters 裝配模型的參數(shù)顯示在特征樹上 Relations 裝配模型的關(guān)系式顯示在特征樹上,2參數(shù)化和知識工程工

5、具 有關(guān)參數(shù)化和知識工程的術(shù)語有參數(shù)（Parameter）、關(guān)系（Relation）、方程（Formula）、規(guī)則（Rule）、檢查（Check）和設(shè)計(jì)表（Design Table）。 9.2.1.參數(shù) 1. 參數(shù)（Parameter）的特點(diǎn) （1）參數(shù)是CATIA特有的特征，被賦予特定值，可以在Relation（關(guān)系）中引用。 （2）可以在實(shí)體模型層（part level）、裝配模型層（product level）和特征層（feature level）三個層次定義參數(shù)。 （3）參數(shù)可以分為CATIA自動產(chǎn)生的內(nèi)部參數(shù)和用戶定義的參數(shù)。 （4）參數(shù)有實(shí)數(shù)、整數(shù)、字符串、邏輯變量、長度、質(zhì)量等數(shù)

6、據(jù)類型。 （5）參數(shù)可以是單值的，也可以是多值的。,2. 定義參數(shù)的過程 單擊圖標(biāo) ，彈出圖5所示公式對話框。通過該對話框定義參數(shù)的名稱、類型、單值還是多值以及該參數(shù)的默認(rèn)值。 例如定義參數(shù)a1，a1是整型的單值的參數(shù)，它的默認(rèn)值是10。操作如下： 單擊圖標(biāo) ，從圖5所示公式對話框的New Parameter of type的下拉列表中選擇Integer，從With的下拉列表中選擇Single Value，單擊New Parameter of type按鈕，在Double click on a parameter to edit it列表和Edit name or value of the c

7、urner parameter編輯框出現(xiàn)了Integer.1。 Integer.1是當(dāng)前默認(rèn)的新參數(shù)，選擇Edit name or value of the curner parameter編輯框內(nèi)的Integer.1，將其修改為a1，將其右側(cè)的編輯框內(nèi)的默認(rèn)值修改為10。該參數(shù)定義完畢，在特征樹上顯示了該節(jié)點(diǎn)，見圖6。,圖5公式對話框,圖6添加了參數(shù)a1之后的特征樹,2.2 公式 公式（Formulas）即一個參數(shù)用其它參數(shù)定義的表達(dá)式。有以下三種定義公式的途徑。 1. 通過參數(shù)的上下文相關(guān)菜單定義一個新的或修改原有的公式 例如，現(xiàn)有參數(shù)a1、b2、c3，見圖7（a），若定義公式a1= 2

8、* b2 + (c3 + 10)/3，操作過程如下： 將光標(biāo)移至特征樹上的節(jié)點(diǎn)a1，單擊鼠標(biāo)右鍵，在隨后彈出的上下文菜單上依次選擇【a1 object】 【Edit Formulas 】，見圖7（b），彈出圖8所示編輯公式對話框。,圖7定義公式的上下文菜單選項(xiàng),圖8編輯公式對話框,在編輯公式對話框的第二行輸入“2 * b2 + (c3 + 10) / 3”，單擊OK按鈕即可。在特征樹上，參數(shù)a1從原來的a1=0改變?yōu)閍1=25=2*b2+(c3+10)/3，并且增加了節(jié)點(diǎn)Relations（關(guān)系），見圖9。 圖9建立了一個公式之后的特征樹,2. 利用公式對話框定義公式 單擊圖標(biāo) ，彈出圖5所示

9、公式對話框。在列表框選擇一個參數(shù)，單擊該對話框右下方的Add Formula按鈕或雙擊某一參數(shù)，彈出圖8所示編輯公式對話框，定義一個新的或修改原有的公式。注意不要選擇“Incremental”按鈕。 3. 利用對話框的按鈕 （1）直接改變參數(shù)的數(shù)值 雙擊特征樹上的參數(shù)，例如，雙擊特征樹上的參數(shù)a1，彈出圖10所示的參數(shù)編輯對話框。單擊該對話框的按鈕 ，彈出圖8所示編輯公式對話框，通過該對話框定義可以修改原有的公式。 圖10 參數(shù)編輯對話框,（2）間接改變參數(shù)的數(shù)值 當(dāng)參數(shù)已通過公式成為形體參數(shù)的函數(shù)時，修改該形體，原有的對話框增加了按鈕 ，通過該按鈕 ，可以修改原有的公式。 例如，某公式定義參

10、數(shù)b2 等于某拉伸體的第一界限長度， 雙擊這個拉伸體，彈出定義伸 體的對話框增加了按鈕 ， 見圖11。單擊該按鈕，將彈 出圖8所示編輯公式對話框， 通過該對話框定義可以修改 原有的公式。 圖11增加了 按鈕的對話框,2.3.檢查 檢查（Checks）是一系列判斷表達(dá)式，為用戶提供是否滿足某種狀況的信息。檢查不影響形體的幾何形狀。 如果當(dāng)前模塊沒有檢查或規(guī)則的功能，需要選擇菜單【Start】【Knowledgeware】【Knowledgeware Advisor】,調(diào)用有關(guān)知識工程的模塊，即可出現(xiàn)檢查圖標(biāo) 和規(guī)則圖標(biāo) 。 1. 定義檢查 單擊圖標(biāo)，彈出圖12所示定義檢查名字對話框，輸入檢查的名

11、字，例如，“高度 H”。單擊OK按鈕，按照 圖13所示定義檢查條件 和返回信息對話框。 圖12定義檢查名字對話框。,在圖13所示對話框的Type of Check域輸入返回值的類型，例如“Information”,在Message域輸入返回的具體信息，例如“高度 H 已經(jīng)超過 100 mm ！”,在中間的大窗口輸入檢查條件，例如“h = 100 mm”。 圖13 定義檢查條件和返回信息對話框,2. 判斷表達(dá)式 判斷表達(dá)式與程序設(shè)計(jì)語言的判斷表達(dá)式相同，例如： h = 10 mm and h= 100 mm，若參數(shù)h的值在10mm和100mm之間（包括10mm和100mm），滿足檢查的條件，不返

12、回任何信息。 如果不滿足上述檢查的條件，則返回在Message域指定的信息。,3. 檢查返回值的類型 若數(shù)據(jù)不滿足給定的條件時，可有不同類型的返回值。從Type of Check域的下拉列表可以選擇以下三種類型。 （1）Silent 不返回任何信息。 （2）Information 返回提示信息，見圖14。 （3）Warning” 圖14 返回提示信息 返回警告信息，見圖15。 圖15返回警告信息,2.4 規(guī)則 規(guī)則（Rules）類似于程序設(shè)計(jì)語言的條件語句，在滿足條件的情況下執(zhí)行一些指令，如定義參數(shù)或方程，或者發(fā)出提示信息，用于對參數(shù)的控制。 單擊圖標(biāo) ，彈出圖16所示定義規(guī)則名字的對話框。輸

13、入規(guī)則的名字，單擊OK按鈕，彈出圖17所示定義規(guī)則名字的對話框。 圖16定義規(guī)則名字的對話框 定義規(guī)則時，參數(shù)可以從參數(shù)樹、幾何圖形的尺寸或字典參數(shù)庫中選取，例如下述規(guī)則的意義是:如果點(diǎn)Point.5的X坐標(biāo)為正數(shù)，顯示信息“Point.5 abscissa is positive”,否則顯示信息“Point.5 abxcissa is：（Point5的X參數(shù)值）”。.,圖17定義規(guī)則的對話框,2.5設(shè)計(jì)表 設(shè)計(jì)表(Design Table)提供了產(chǎn)生和管理系列零件的工具，系列零件具有相同的參數(shù)、類似的結(jié)構(gòu)，只是零件的參數(shù)值不盡相同，例如螺母系列，其參數(shù)定義為螺母直徑、孔徑、厚度、螺紋類型等等

14、。設(shè)計(jì)表中每一列包括這些參數(shù)的一個值，即對應(yīng)一個螺母零件，整個表對應(yīng)一系列螺母。 設(shè)計(jì)表的目的是通過外部參數(shù)數(shù)據(jù)控制幾何形狀，設(shè)計(jì)表功能需要Microsoft Excel支持。 1. 建立設(shè)計(jì)表 單擊圖標(biāo) ，彈出圖18所示對話框，輸入設(shè)計(jì)表的名稱和說明，見圖18。,圖18建立設(shè)計(jì)表的對話框,2. 建立設(shè)計(jì)表的兩個途徑 有兩種生成設(shè)計(jì)表的途徑，一種是通過已經(jīng)存在的Excel文件產(chǎn)生參數(shù)表，另一種是從現(xiàn)有參數(shù)產(chǎn)生參數(shù)表。 （1）從已經(jīng)存在的文件中產(chǎn)生參數(shù)表 打開Create a design table from a pre-existing file切換開關(guān)（見圖18），單擊OK按鈕，隨后彈出的

15、Select the Design Table file對話框。通過該對話框選擇一個已存在的Excel文件。圖19是一個用Microsoft Excel建立的名字為bolt.xls文件。,圖19用Microsoft Excel建立的名字為bolt的文件,接著需要回答圖20所示“是否產(chǎn)生同名參數(shù)自動關(guān)聯(lián)”提示，選擇“是”，則同名參數(shù)自動關(guān)聯(lián)，選擇“否”，則不自動產(chǎn)生同名參數(shù)的自動關(guān)聯(lián)，于是彈出圖21所示生成設(shè)計(jì)表的對話框。 圖20“是否產(chǎn)生同名的參數(shù)自動對應(yīng)”的詢問,圖21生成設(shè)計(jì)表的對話框,通過圖21所示對話框確定設(shè)計(jì)表和選擇的Excel文件中參數(shù)的關(guān)系。 Associate按鈕：產(chǎn)生同類型參

16、數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。左邊Parameters列表內(nèi)是在CATIA中定義的參數(shù)，Columns列表內(nèi)是Excel文件中的數(shù)據(jù)名。例如，在Parameters 列表內(nèi)選擇了“D_dia”，在Columns列表內(nèi)選擇了“D_dia”，將建立了這兩個參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，二者的名字可以是不同的，但類型必須相同。右邊的Associations between parameters and columns列表框顯示了CATIA中定義的參數(shù)和Excel文件中的數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)聯(lián)關(guān)系。 Dissociate按鈕：取消同類型參數(shù)已建立的關(guān)聯(lián)關(guān)系。 Create parameters 按鈕：在參數(shù)表中產(chǎn)生輸入文件的參數(shù)。 Edi

17、t table按鈕 ：進(jìn)入Excel環(huán)境，編輯所選的Excel文件。 單擊OK按鈕即可生成圖22所示的設(shè)計(jì)表。,圖22 設(shè)計(jì)表,打開Create a design table with current parameter value切換開關(guān)（見圖18），單擊OK按鈕，彈出圖23所示選擇插入到設(shè)計(jì)表參數(shù)的對話框。 圖23選擇插入到設(shè)計(jì)表參數(shù)的對話框 通過該對話框中間的兩個箭頭，可以將左邊列表的表項(xiàng)插入到右邊列表，或者將右邊列表的表項(xiàng)送回到左邊的列表。單擊OK按鈕，彈出圖24所示生成設(shè)計(jì)表的對話框框。 輸入文件名，保存設(shè)計(jì)表為Excel文件。,圖24生成設(shè)計(jì)表的對話框,如果單擊上述對話框的Edit

18、 Table 按鈕，將進(jìn)入圖25所示Excel編輯設(shè)計(jì)表的環(huán)境。 圖25在Excel中編輯設(shè)計(jì)表,3. 編輯更改設(shè)計(jì)表的配置或修改設(shè)計(jì)表參數(shù)值 （1）修改編輯更改設(shè)計(jì)表的配置或修改設(shè)計(jì)表參數(shù)值雙擊特征樹上參數(shù)表項(xiàng)下的Configuration，出現(xiàn)圖26所示對話框。 圖26編輯更改設(shè)計(jì)表的配置或修改設(shè)計(jì)表參數(shù)值,（2）單擊圖26對話框的按鈕 ，進(jìn)入圖27所示更改設(shè)計(jì)表對話框，可以選擇設(shè)計(jì)表的不同行，改變其中的參數(shù)。 圖27更改設(shè)計(jì)表的對話框 也可以直接雙擊特征樹上的 項(xiàng)，彈出圖27所示的對話框，改變設(shè)計(jì)表中的參數(shù)。,9.3應(yīng)用實(shí)例 例1 以系列的螺栓為例，介紹參數(shù)化設(shè)計(jì)及知識工程的應(yīng)用。 1進(jìn)

19、入Part Design模塊 選擇菜單【File】【 New 】，在隨后彈出的建立新文件的對話框中選擇“Part”，進(jìn)入Part Design模塊。 2建立參數(shù) 單擊圖標(biāo) ，彈出圖28所示公式對話框。建立以下參數(shù)： Material=none材料 Designation=M6螺栓名稱 D_dia=6mm螺紋大徑 L_length=30mm螺柱長度 K_max_head_depth=4mm六角頭厚度 S_nom_across_flats=10mm六角頭對邊距離 P_pitch=1mm倒角寬度 R_min=0.25mm圓角半徑,圖28公式對話框,單擊OK按鈕，參數(shù)定義結(jié)束，特征樹增加了Parame

20、ters結(jié)點(diǎn)，見圖29。 圖 29 特征樹的Parameters（參數(shù)）結(jié)點(diǎn),3. 建立螺栓的模型 （1）定義螺紋半徑的公式 單擊圖標(biāo) ，選擇YZ坐標(biāo)面，以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心，畫任意半徑的圓。將光標(biāo)移至半徑尺寸，單擊鼠標(biāo)右鍵，在隨后彈出的上下文菜單中選擇【Radius.1 Object】【Edit Formula】，通過隨后彈出的公式編輯對話框定義螺紋半徑為 D_dia * 0.5的公式，見圖30。 圖30定義螺栓半徑的公式,（2）定義螺栓長度的公式 返回實(shí)體建模模塊，單擊圖標(biāo) 拉伸圓。將光標(biāo)移至圖31所示拉伸圓對話框的長度尺寸，單擊鼠標(biāo)右鍵，在隨后彈出的上下文菜單中選擇【Edit Formula

21、 】，通過隨后彈出的圖32所示公式編輯對話框定義螺栓長度的公式為L_length。 圖31拉伸圓的對話框,圖32定義螺栓長度的公式,（3）定義六角頭對邊距離的公式 單擊圖標(biāo) ，選擇圓柱的上表面為基面，畫正六邊形，見圖33。用定義螺紋半徑的方法定義六角頭對邊距離的公式為S_nom_across_flats，見圖34。 圖33畫正六邊形,圖34定義螺栓六角頭對邊距離的公式,（4）定義螺栓六角頭厚度的公式 退出草圖，單擊圖標(biāo) 拉伸正六邊形，用定義螺柱長度的方法定義六角頭厚度的公式為K_max_head_depth，見圖35。 圖35定義螺栓六角頭厚度的公式,（5）定義螺栓六角頭頂部的圓錐面 選擇XZ

22、坐標(biāo)面，單擊圖標(biāo) ，繪制圖36所示三角形，標(biāo)注三角形頂點(diǎn)至螺栓軸線的尺寸，用定義螺紋半徑的方法定義三角形頂點(diǎn)到螺栓軸線距離的公式為S_nom_across_flats * 0.5見圖36。 圖36定義三角形頂點(diǎn)到螺栓軸線距離的公式,退出草圖，單擊圖標(biāo) ，生成螺栓頂部的圓錐面，見圖37。 圖37生成螺栓頂部的圓錐面,（6）定義螺栓圓角半徑的公式 單擊圖標(biāo) ，生成螺栓的圓角，用定義螺柱長度的方法定義圓角半徑的公式為R_min。 圖38定義螺栓圓角半徑的公式,（7）定義螺栓倒角寬度的公式 單擊圖標(biāo) ，生成螺栓的倒角。用定義螺栓圓角半徑的方法定義螺栓倒角寬度的公式為P_pitch，如圖39所示。 圖3

23、9 定義螺栓倒角寬度的公式 至此，螺栓實(shí)體參數(shù)化模型建立完畢。,4. 生成設(shè)計(jì)表 （1）更改設(shè)置 如果參數(shù)名稱前后有注釋符號“”，通過菜單Tools Option General- Parameters -Knowledge頁， 選擇菜單Tools Options ，彈出圖1所示對話框。在該對話框左側(cè)路徑樹上選擇Parameters，單擊Knowledge選項(xiàng)卡，關(guān)閉“Surrounded by the symbol ”切換開關(guān)即可。 （2）建立設(shè)計(jì)表 單擊圖標(biāo) ，彈出圖18所示建立設(shè)計(jì)表的對話框，選擇從已有文件產(chǎn)生參數(shù)表，選擇保存螺栓系列參數(shù)的Excel文件，并且自動對應(yīng)同名參數(shù)。例如選擇了

24、圖8-40所示的名字為bolt的螺栓參數(shù)的Excel文件，選擇“是”，響應(yīng)“是否產(chǎn)生同名參數(shù)自動關(guān)聯(lián)”提示，即可得到圖41所示的螺栓設(shè)計(jì)表。,圖 8-40 螺栓參數(shù)的Excel文件,在特征樹上產(chǎn)生了設(shè)計(jì)表特征，雙擊此特征，進(jìn)入設(shè)計(jì)表配置對話框，選擇不同的行，那末定義的參數(shù)值隨之改變，單擊“Apply”按鈕，螺栓的幾何模型將隨之更新，從而實(shí)現(xiàn)了螺栓系列化設(shè)計(jì)。 圖41螺栓設(shè)計(jì)表,5. 定義規(guī)則 單擊圖標(biāo) ，在隨后彈出的圖42所示的對話框內(nèi)輸入規(guī)則的名字為“Material_Rule”。單擊OK按鈕，彈出的圖43所示編輯規(guī)則的對話框。 圖42建立一個規(guī)則，名字為“Material_Rule” 在圖43所示編輯規(guī)則的對話框內(nèi)輸入規(guī)則的內(nèi)容為“if l_length 30 mm Material =Steel else Material =Aluminium”，見圖43，單擊OK按鈕，定義規(guī)則完畢。,圖43定義“Material_Rule”規(guī)則的內(nèi)容,此規(guī)則的含義是：當(dāng)參數(shù)L_length大于30mm時，螺栓的材料為“Steel（鋼）”,否則