基于CATIA二次开发技术的模型质量检查

王　宁，蔡金辉，曹　平，吴灿辉

(中国航空综合技术研究所，北京 100028)

基于CATIA二次开发技术的模型质量检查

王宁，蔡金辉，曹平，吴灿辉

(中国航空综合技术研究所，北京 100028)

摘要：模型检查是模型发布和工程应用之前的重要环节，随着MBD技术的应用，三维模型逐渐成为生产制造的唯一依据，MBD模型检查中的问题也亟待解决。结合企业实际需求，系统梳理了模型质量检查的内容，借助CATIA二次开发技术，开发了基于CATIA平台的模型检查系统，提高了模型检查的效率与质量，实现了模型检查系统的初步应用。

关键词：模型；检查；CATIA二次开发

随着计算机技术和CAD技术的不断发展，基于模型的定义技术不断被应用到航空企业当中。基于模型的数字化定义技术是将产品的所有相关工艺描述、属性和管理等信息都附着在产品三维模型中的先进数字化定义方法[1]，基于模型的定义使得模型成为产品设计生产制造检验过程的唯一依据，必须要确保模型的准确性，因此对模型质量进行检查显得十分重要。

最早提出CAD模型质量问题的行业是欧洲汽车工业，德国从20世纪90年代以来一直在研究汽车工业方面的CAD 模型质量标准及与此相关的软件工具。我国在2002年推出了CAD/CAM模型数据质量方面的国家标准GB/T 18784-2002，在2005年推出了针对CATIA模型检查方面的航空行业标准HB 7795-2005。随后，国内陆续对模型检查开展了一些了研究，符刚等学者提出了有效保证CAD模型数据质量的2个途径[2]；邓高见针对机械产品CAD数据进行了数据质量检测技术的研究[3]；张家栋在《CAD模型验证系统的研究与实现》一文中分析了模型的主要质量缺陷并提出了模型验证系统的总体方案[4]；陈双双通过Pro/E软件二次开发实现了模型质量检查技术的应用[5]。

模型检查是产品质量得到保证的有力措施，随着MBD技术的应用，三维模型的检查成为亟待解决的问题，模型检查无法再完全依赖人工去检查，而需要自动化的检查工具。自动化的模型检查能提高模型检查的效率，有助于工程人员在设计过程中随时发现存在的问题，使得模型检查更加及时，自动化的模型检查还可以对模型中存在的一些问题进行自动更改。在基于模型定义技术应用的基础上，针对基于模型定义下模型的特点，依据相关标准及规范，系统梳理了模型检查所包含的内容，并采用CATIA二次开发技术，实现了模型质量检查系统的初步开发及应用，从而方便工程人员对模型质量进行快速检查与更改。

1模型检查内容

在MBD技术的应用条件下，基于模型定义的模型所包含的信息更加丰富，该模型不仅包含传统意义上的产品三维模型，还包括产品的标注信息及属性信息，相对于传统的模型质量检查，所检查的内容应更加丰富，除了三维模型自身的设计信息外，还应对模型的属性信息及标注信息进行检查，以确定这些信息是否符合相关的标准规范。

通过对CATIA建模规范及CATIA模型检查等相关标准的技术内容进行分析，结合实际的生产过程，确定模型检查的内容应主要包括工程图检查、特征检查、模型检查、装配检查、曲线检查、曲面检查、拓扑检查及三维标注检查等。模型检查内容如图1所示。

图1　模型检查内容

2系统实现及应用效果

CATIA二次开发主要有2种方法，即使用宏对CATIA进行二次开发和使用组件应用架构(CAA-RADE)对CATIA进行二次开发。component application architecture(CAA)组件应用架构采用面向对象的程序语言，开发过程可看作是其组件对象的组合和扩展，CAA采用组件对象模型(COM)和对象的连接和嵌入(OLE)技术；rapid application development environment(RADE)快速应用研发环境是一个可视化的集成开发环境，提供完整的编程工具组。

本文使用CAA-RADE对CATIA进行二次开发，实现了模型质量检查系统开发，模型检查整体流程如图2所示。模型检查的整体思路是对模型的特征进行整体遍历并分类，读取模型特征的属性并与相关标准规范比较，模型特征属性值满足规范要求即认为该检查项通过模型检查，若不满足相关标准规范则进行错误提示并将错误的特征高亮显示，对于简单的特征属性程序可以自动进行修改，不能自动修改的则需要设计人员手动修改。

图2　模型检查流程

根据模型检查的内容和模型检查的整体流程，应用CATIA二次开发技术开发了模型检查系统，这里以模型检查中的“基准面状态检查”检查项为例对模型检查应用的情况进行介绍，图3所示为模型质量检查的应用效果，图3中显示基准面状态检查没有通过，零件的参考平面没有被隐藏，不符合标准的规定。对未通过检查的内容会在三维模型上及特征树上给予提示，单击未通过的检查内容时，该内容会高亮显示。

图3　模型质量检查的应用效果

3结语

本文分析了模型检查的内容，利用CATIA二次开发技术实现了模型检查系统的开发。模型检查系统的应用提高了模型检查效率，解决了企业中模型检查效率低的问题，提高了模型的数据质量，解决了人工检查时无法有效检查模型中微小曲面、曲线等存在所带来的模型数据质量问题，使得工程设计人员可以在设计过程中随时对模型进行检查，起到了边设计边检查的作用，方便工程人员随时在建模过程中发现问题，使模型检查更加及时。本文的研究还有待进一步深入，模型检查系统还有待进一步完善和优化。

参考文献

[1] 范玉青，梅中义，陶剑.大型飞机数字化制造工程[M].北京:航空工业出版社，2011.

[2] 符刚，林晓星，徐秋杰.CAD模型质量保证方法研究[J].航空制造技术，2006(3)：89-92.

[3] 邓高见.机械产品CAD数据质量检测实现技术研究[D].北京：机械科学研究总院，2008.

[4] 张家栋.CAD模型验证系统的研究与实现[D].济南：山东大学，2013.

[5] 陈双双，方宗德，刘岚，等.Pro/E二次开发在模型检查技术中的应用[J].计算机仿真，2013，30(8)：250-253.

责任编辑李思文

Model Quality Checking based on CATIA Secondary Development Technology

WANG Ning，CAI Jinhui，CAO Ping，WU Canhui

(China Aero-poly Technology Establishment，Beijing 100028, China)

Abstract:Model checking is the important chain before model published and engineering application, with the application MBD technology, three-dimensional model is becoming the unique of manufacturing activity. The problem of MBD model checking is to be resolved quickly. With the requirements of enterprise, the model checking contents are summed up by the numbers. With the CATIA secondary development technology, the model checking system based on CATIA platform was developed. Efficiency and quality of model checking were improved. The application of model checking system was implemented.

Key words:model, check, CATIA secondary development

收稿日期：2014-04-23

作者简介：王宁(1988-)，男，助理工程师，主要从事数字化产品定义等方面的研究。

中图分类号：TP 391.7

文献标志码：B