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基于CATIA的明细表信息自动提取和处理

2015-10-05 10:15  by:产品设计  来源:广州有道有限元
0 引言

工程装配图样设计完成后,需要对图样中的零部件明细表中的标准件、外购件进行统计汇总[1]。明细表用于反映各零部件之间相互关系及其代号(标准件号)、名称、数量、材料等属性信息,是一项必不可少的内容[2]。由于零部件种类多,数据量大,手工操作工作量大,而且费时,容易出错。随着机械设计的复杂化,设计过程中使用到的标准件、常用件、通用件等零部件的数量越来越多,汉字输入在零部件标号和明细表的填写工作中占很大分量,且汉字的定位单调繁琐,极易出错[3]。如何学习catia软件,catia钣金制作画法,catia钣金培训,proe钣金培训,装配体爆炸动画,catia仿真动画,catia文字制作,catia

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在AutoCAD中,明细表信息处理主要有两种方式:1)直接由用户利用其本身绘图功能绘制出明细表表格,然后逐行填写零部件信息;2)由用户开发出实用程序,绘制出自动绘制明细表,但是其明细表信息的获取仍需要用户的输入[4]。在三维CAD的应用上,CATIA提供了Table以及TablefromCSV两个表格工具以便用户绘制明细表。前者要求用户完全手动绘制并添加相应的数据。而对于后者,用户虽然可从*.csv格式保存的Excel
文件中直接调取,但前期工作仍然要求用户人工将零件信息抄录下来,进行整理[5]。
在CATIAV5的平台上,利用CATIA原有的自动标号功能和参数化功能,实现零件非几何信息的自动提取,并能对标号的所有零件进行自动排序和提供可视化的编辑界面,使得用户所需要的工作减小到最低程度。
1 明细表信息的自动提取和处理
1.1 明细表产品信息模型和结构
工程图样的导入和编辑中包括标题栏和明细表的自动填写,涉及到大量的管理信息,如与产品相关的设计、审核、批准、代号、版次号、材料和热处理方法等信息,这些都属于非几何信息,建立产品信息模型为工程图样的智能生成提供了保障。产品信息模型是一种数据结构。计算机能够对这种数据结构进行处理,而且模型定义和组织相关数据信息的方式能够被产品的各个开发阶段所接受。零件信息包含几何信息和非几何信息。
何信息主要包括零件的形状、大小、拓扑关系等,而非几何信息包含有公差、表面粗糙度、热处理及表面处理、设计人员、使用单位、日期、材料等大量信息,具有高层的工程含义。
总体上,产品信息模型分为三层:零件层、特征层和几何层。对于一般产品可以将其特征分为形状特征、管理特征、技术特征、精度特征和材料特征。管理信息主要描述零件的总体信息和标题栏信息,如零件名称、批量、图号和设计者等信息;精度信息指名义几何形状的允许偏差,又可分为形位精度、尺寸精度和表面粗糙度等;形状特征即产品结构形状信息;材料信息指材料的构成和条件,包括材料的类型、特性、热处理及表面处理;技术特征信息包括零件的技术要求和特性表等。
对于国家标准,明细表必须具有的信息为:名称,数量,代号,材料,尺寸,备注。
在CATIA三维图中,每个零件可以生成一个序号,命名为NumberOrigin;而在二维图标注序号时,系统默认为三维图中对应的序号;若用户对此序号进行修改,则将此序号保存为NumberMod-ified。一般,前者用于寻找标注所对应的三维零件,并由此抽取相应的参数信息;
StructInformation{
IntNumberOrigin;  //原始序号,即三维装配图中零件序号IntNumberModified;//修改后序号,即二维装配图中实际标 注序号CStringPartNumber;//零件的名称IntNumber;//零件数量CStringStadSybol;//标准件代号CStringMaterial;//材料CStringSize;//尺寸IntPage;//页次CStringNote;//备注
}
1.2 三维模型和二维的关联
现代三维CAD软件,一般提供了从三维模型到二维工程图之间的自动转换,这种转换也就是建立其几何信息的关联上,如二维点线面元素与三维模型之间的关联,二维工程图一些标注与三维工程图之间的关联,等等。
明细表信息的自动提取,其基础还在于三维模型与二维工程图之间的关联,但软件本身不提供,需要用程序去实现。如图1所示,零件凹模的材料属性和热处理属性以及序号都是在造型时由用户输入,在关系树中展开后我们可以清楚的看到这些信息。但是,这些非几何信息在三维到二维的转换
时会丢失,用户需要在二维出图时重新输入,明细表信息自动提取实质上就是通过程序实现这种关联,即在二维出图时将已经和实体模型捆绑的非几何信息从结构树上提取并直接得到。而且通过程序实现这种关联后,链接到二维图样中的非几何信息与产品三维模型的数据信息是一一对应的,一旦将产品三维模型的属性链接到注释和图样中,三维模型的任何改动都会自动反映到工程图中,保证了产品信息的一致性,简化了产品相关的数据信息管理工作,提高了工作效率和准确性。
图1 产品的三维造型图
1.3 标注对象的提取和序号的确定
一般情况下,对于装配图而言,明细表中的信息并不是装配中所包含所有的零件信息的集合,它所需要的信息应该是有选择性的。在总装图中,明细表一般包含了重要的零件和组合件,而组合件所包含的零件并不需要在总装图明细表中标明,而是在组件图中标注。因而,对装配图的零件序号进行标注,一般由用户来完成。此标注为一几何对象,在CATIA中以Balloon对象出现。
在用户标注零件序号的基础上,可以由明细表系统自动提取所有标注对象,并通过此对象所包含的链接信息,来读取明细表所需要的具体信息,进而生成符合要求的明细表。此工程可由系统自动完成,具体过程可以由图2来表示,系统从搜索Balloon对象开始,最后得到所需要的明细表信息。
1.4 对象属性信息的提取
在三维建模时,建立了零件的信息模型,将零件的非几何信息与实体模型捆绑在一起,这为非几何信息的提取带来了方便。明细表中需要填写的
图2 明细表信息提取过程
内容包括零件的名称、代号、材料和备注等。提取这些信息时,首先利用应用程序接口找到零件的入口,达到对零件的控制后再访问集成在信息模型中的非几何信息,根据已排列好的顺序依次对零件属性信息进行提取,得到所需要的属性信息返回给程序,对象属性信息的提取主要是零件信息的提取,然后通过属性编辑来赋予属性。
1.5 信息的修改和保存
由于提取的零件信息是在造型时由用户输入的,所以很可能存在输入错误或者有些代号、名称、数量、材料等属性信息少输漏输,同时这也是对最终生成二维图明细表前的最后一次校验与检查。因此在信息提取后,必须对结果评估和提示,对不全的信息进行编辑与修改,最终修改无误后,可以以.txt文件的形式或者以数据库的形式保存。需要注意的一点是,当对三维图进行修改,或者对二维图进行修改后,系统对明细表的信息也应相应修改保持一致性。
2 系统实现和实例
2.1 程序流程图
系统的信息处理流程如图3所示。
2.2 实例
提取所需要的信息后,将它显示在编辑界面中,用户可以对系统自动生成的信息进行必要的编辑和修改,以满足一些特殊的要求。信息编辑和修改界面如图4所示,编辑框下面的序号、名称、数量、代号、材料和尺寸等就是在二维明细栏生成之前对各项的编辑栏,栏中的零件信息数据就是程序从三维模型中提取的,用户可以对其进行编辑修改并进行最后校对。
通过最终编辑和修改并确认无误后,便可以生成最终的二维图上的明细表,如图5所示。
图3 系统信息处理流程图
图4 信息编辑与修改界面图
图5 最终生成的二维图明细表

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