对于CATIA模具数据的分析

优胜编程龚老师

对于CATIA模具数据的分析:

参数化设计是通过尺寸驱动的方式建立几何约束，以独立的几何约束条件或简单的公式建立约束之间的关系。现代设计制造的高度集成化要求零件的数学表示在设计和制造的各个环节具有统一性，同时设计的自动化对设计效率的要求也更高。　　参数化驱动的设计主要包括两方面，即模具结构中各零件的几何造型库和尺寸规格库。几何造型库是由CATIA建立各零件的三维实体模型，尺寸规格库由存储零件的各种尺寸的尺寸参数表组成。　　

在运用CATIA软件建立几何约束前要对各尺寸建立几何参数，设定了的参数在几何实体模型中的位置固定，但参数的数值可以改变。零件参数分为主驱动参数和辅助参数，一般零件只要给定主驱动参数就可唯一确定零件，但对有些零件，如齿轮，给定主驱动参数为齿数z、模数m和分度圆压力角并不能完全确定齿轮，还必须根据需要确定齿轮（运转齿轮体系线形助理型解析研讨）的齿厚，这样才能唯一确定零件。　　基于模具装配体模型对模具零件进行简单的分类。零件的相似性主要是指结构特征的相似性，结构的相似性是零件分类的依据。　　建模的过程是参数化驱动最基本的环节。建模是利用CAT IA提供的各功能模块将经过分类的零部件设计成实体模型，这些实体可以是零件，也可以是部件，也就是CATIA V5中以CATPart或CATProduct为后缀的文档。这些实体模型是几何造型库中最基本的组成部分。建模过程中需要注意两个方面的问题：　　
（ 1）对模型的各尺寸都要定义约束关系，且这些约束关系应尽量以各子类的主驱动参数为基准。一般来说，常用零件的尺寸参数可分为主驱动参数和副驱动参数。以圆柱直齿轮为例，主驱动参数为齿数z，模数m和分度圆压力角，其它的一些参数如分度圆直径、齿顶高、齿根高、齿距等为副驱动参数。在工程实际中，主驱动参数一般是系列化的，主驱动参数与副驱动参数的关系由表格给出。　　
（ 2）零件模型的各尺寸要避免出现过约束或欠约束的情况。过约束时，由于对同一特征出现两组或两组以上的尺寸约束，此时系统会提示出错，无法产生该零件；欠约束时，在其它特征尺寸改变的情况下某特征不变，系统无法产生该零件，参数表（ design tab le）即尺寸规格库，是用来存储设计对象基本参数的Excel表格，它的每一列代表一个基本参数，每一行代表一种设计方案，对应一个几何实体，这样节省了内存空间。　　虚拟装配技术指在虚拟环境中，将设计的三维零件模型按约束关系进行重新定位，根据产品设计的形状特性、精度特性，真实地模拟产品三维装配过程，并利用各种技术手段对装配模型进行分析、评价、规划、仿真等，根据产品设计的形状特性、精度特性，真实地模拟产品三维装配过程，并允许用户以交互方式控制产品的三维真实模拟装配过程，以检验产品的可装配性　　物体的干涉是指两个或多个物体同时占据相同的空间位置。在虚拟装配过程中，待装配零部件是连续运动物体，仅从图形界面上目测来判断运动物体之间的碰撞十分困难。所以，虚拟现实系统要具有真实感，其中一个重要的功能就是能够进行物体间的干涉检测。　　可装配性检查的目的是从几何位置上保证产品设计在各个装配零部件之间不会发生静态干涉，并保证各个零件加工制造出来后能装配到一起形成完整的产品。本设计中采用后侧导柱模架，该模架的特点是装配简单、操作方便，一般不会发生零部件在装配路径上的碰撞干涉现象，因此重点进行各零部件间静态干涉的分析。　　

CATIA提供的干涉分析主要有3种，分别是碰撞干涉（ clash）、接触配合（ contact）和间隙配合（ clearance）。通过设置干涉量为1mm，对该装配模型进行分析，其中，发生碰撞干涉的装配关系为0个，相互接触的装配关系为27个，零部件间存在间隙的装配关系为8个。　　本文基于CATIA软件完成了直齿圆柱齿轮冷挤压模具结构的三维参数化驱动设计，建立了模具零件的几何造型库与尺寸参数库，在虚拟现实系统中对装配体进行了可装配性分析和静态干涉性分析，对可能出现的装配碰撞和干涉进行了检测。这些工作对于减少设计成本、提高设计质量和效率有较大的参考意义。