隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，三維軟件在設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。使用三維軟件進(jìn)行客車車身設(shè)計，可以使整個設(shè)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(jié)構(gòu)比較單一，大多為型材，在利用三維軟件進(jìn)行設(shè)計時，存在著大量的重復(fù)建模工作，設(shè)計效率低下。本文以汽車行業(yè)應(yīng)用比較廣泛的CATIA軟件為例，通過對其進(jìn)行二次開發(fā)，建立適合客車車身骨架設(shè)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(shù)，另一種是采用CAA AUTOMATION技術(shù)。CAA C++技術(shù)功能比較強(qiáng)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(shù)是建立在COM技術(shù)之上的，它可以通過API接口與CATIA進(jìn)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(jù)骨架設(shè)計具體情況，本文采用CAA AUTOMAIION技術(shù)進(jìn)行二次開發(fā)。界面開發(fā)采用VBA語言，建模過程調(diào)用在CATIA中錄制的VBScript宏腳本。
2 骨架建模平臺開發(fā)
根據(jù)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(jù)型材的縱向剖面曲線，對型材進(jìn)行分類，建立相應(yīng)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(shí)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(shè)計界面
2.2 程序設(shè)計
現(xiàn)以側(cè)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(cè)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(gòu)成，輪廓形狀如圖1界面右側(cè)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(diǎn)擊Tools→Macro→Start Recording，按以上步驟進(jìn)行建模，錄制VBScript宏程序。
2.2.2 程序設(shè)計
如圖1程序界面所示，OK按鈕的響應(yīng)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(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)，并檢測輸入的值是否合法；最后調(diào)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(yīng)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(yīng)實(shí)現(xiàn)文本框的清空，程序如下：
Close按鈕的響應(yīng)實(shí)現(xiàn)界面的關(guān)閉，程序如下：
將其它分類標(biāo)簽頁也按此方法進(jìn)行程序設(shè)計，即可完成整個設(shè)計過程。
2.2.3 程序加載
在CATIA中打開VBA管理器，并加載運(yùn)行工程。在圖1界面中，填寫相關(guān)參數(shù)后點(diǎn)擊OK按鈕，即可生成第一立柱的三維模型。
3 結(jié)束語
客車車身骨架部件結(jié)構(gòu)比較單一，運(yùn)用CATIA的通用建模方法進(jìn)行設(shè)計，存在著大量的重復(fù)性勞動。通過對其進(jìn)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(shè)計效率，縮短客車的研發(fā)周期。
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本文標(biāo)題：基于CATIA二次開發(fā)的車身骨架建模
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