一：  現(xiàn)在很多設(shè)計(jì)公司都采用CATIA參數(shù)化建模，下面我就簡單介紹一下汽車設(shè)計(jì)參數(shù)化建模的思想，讓大家簡單了解一下參數(shù)化建模在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。車身3D數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)是汽車工程化設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵階段。3D數(shù)據(jù)要體現(xiàn)車身零件工程化的許多必要信息，CATIA-V5 Start Model就很好的實(shí)現(xiàn)了這些信息的整和。它充分挖掘CATIA-V5的參數(shù)化設(shè)計(jì)優(yōu)勢，通過對CATIA-V5 PART文件歷史樹結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅提高了設(shè)計(jì)階段的工作效率，并且對數(shù)據(jù)信息的讀取和后期零件數(shù)據(jù)的修改都提供了更高的可操作性。使整個(gè)車身設(shè)計(jì)流程的工作效率有顯著提高。
    二  CATIA V5 Start Model的使用方法
下面著重介紹CATIA-V5 Start Model的結(jié)構(gòu)形式和其在車身設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用方法。
首先，CATIA-V5 Start Model模板根據(jù)車身零件3D數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特征，將歷史樹分成如下組成部分：
1、    零件名稱（PART NUMBER）
2、   車身坐標(biāo)系（Axis Systems）
3、   零件實(shí)體數(shù)據(jù)(PartBody)
4、   外部數(shù)據(jù)（external geometry）
5、  最終結(jié)果（final part）
6、  零件設(shè)計(jì)過程(part definition)
7、 關(guān)鍵截面(section)
整體結(jié)構(gòu)樹形式如圖1所示

    

圖1

其次，詳細(xì)介紹各個(gè)組成部分在CATIA-V5 Start Model的具體應(yīng)用方法。
1、零件名稱（PART NUMBER）
2、車身坐標(biāo)系（Axis Systems）
該坐標(biāo)原點(diǎn)為車身坐標(biāo)原點(diǎn)即是世界坐標(biāo)原點(diǎn)，定義該坐標(biāo)系以后后期設(shè)計(jì)過程中的幾何元素的空間坐標(biāo)都以該坐標(biāo)系為基準(zhǔn)。
3、零件實(shí)體數(shù)據(jù)(#Part Body)
Part Body內(nèi)是用來存放零件實(shí)體數(shù)據(jù)，一般是設(shè)計(jì)的最終結(jié)果實(shí)體數(shù)據(jù)。如果需要更改Part Body的名稱，可以在Part Body右鍵屬性內(nèi)更改，如果要反映該零件設(shè)計(jì)的不同階段或不同狀態(tài)的實(shí)體數(shù)據(jù)，或者是周邊相關(guān)零件的實(shí)體數(shù)據(jù)（周遍相關(guān)零件的Parent信息來自#external geometry），可以在零件內(nèi)插入多個(gè)Part Body來分別定義。

    

圖3

如圖3所示插入了多個(gè)Part Body來分別存放定義不同狀態(tài)實(shí)體數(shù)據(jù)。Part Body的名稱可根據(jù)需要做對應(yīng)更改。
4、外部引用數(shù)據(jù)（#external geometry）

  

圖4

如圖4所示，#external geometry  openbody內(nèi)包括兩個(gè)openbody分別為#design surfaces和#imported geometry，在做零件設(shè)計(jì)時(shí)需引用外部幾何元素作為邊界條件，而這些外部元素根據(jù)其性質(zhì)不同可以分為如下兩中類型。
4、1  #design surfaces
      該openbody用來存放做零件設(shè)計(jì)所需要的造型A級曲面數(shù)據(jù)。

     

圖5

如上圖5所示，如果需要引用的A級曲面較大，可根據(jù)設(shè)計(jì)步驟需要分解為很多局部區(qū)域來進(jìn)行管理，這樣方便后期設(shè)計(jì)過程中參考元素的準(zhǔn)確借用，可以節(jié)省時(shí)間并提高準(zhǔn)確性而且也方便后期的數(shù)據(jù)修改。圖中將所引用的A級曲面分為兩個(gè)大的區(qū)域分別為#ASURF- 060215和#pre-work on A-surfs，其中每個(gè)openbody內(nèi)再分解為多個(gè)幾何特征。
#ASURF- 060215中包括#ASURF- rr door和#ASURF- glass兩個(gè)openbody
#pre-work on A-surfs中包括#top flange#upper frame等11個(gè)openbody。
#design surfaces內(nèi)的造型A級曲面是相對固定不變的，在零件工程化階段要以造型A級面為基準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。故A級曲面的Parents/Children關(guān)系多數(shù)是一父多子的關(guān)聯(lián)關(guān)系。每個(gè)A級曲面與后面設(shè)計(jì)步驟中的多個(gè)同時(shí)保持關(guān)聯(lián)關(guān)系，在這種情況下，我們提倡這些步驟中的上一級關(guān)系直接為A級，盡量避免關(guān)聯(lián)A級面子元素的中間借用情況出現(xiàn)。與后面#part definition中父子相承的關(guān)聯(lián)關(guān)系有所不同，在后期設(shè)計(jì)更改的時(shí)候應(yīng)注意。
4、2        #imported geometry
該openbody用來存放與所設(shè)計(jì)零件有邊界約束關(guān)系的幾何元素

    

圖6

如圖6所示#imported geometry內(nèi)定義了#surfaces from concept studies等7個(gè)邊界條件，每個(gè)openbody內(nèi)存放了用來做邊界約束的點(diǎn)、線、面等幾何元素。這些幾何元素用非參數(shù)化的形式存放。盡量做到讓這些參考幾何元素之間無Parents/Children關(guān)系。便于后期這些參考元素的更新替換。
5、最終結(jié)果（#final part）
該openboy用來存放零件的最終設(shè)計(jì)曲面數(shù)據(jù)、材料的矢量方向、材料厚度、零件MLP信息、搭接面零件上的螺母、螺栓以及對部件的設(shè)計(jì)修改信息。如圖7所示。

    

圖7

5、1   #final geometry
該openbody用來存放零件的最終設(shè)計(jì)結(jié)果，僅僅用一個(gè)面片來表示，這個(gè)結(jié)果可以
用 Invert Orientation命令將零件設(shè)計(jì)過程（#part definition）數(shù)據(jù)的最后一步結(jié)果保存在#final geometry openbody內(nèi)。另外，當(dāng)數(shù)據(jù)凍結(jié)后，要用copy as result命令將零件設(shè)計(jì)過程（#part definition）數(shù)據(jù)的最后一步結(jié)果保存在#final geometry openbody內(nèi)。用 Invert Orientation命令的優(yōu)點(diǎn)是可以使最終結(jié)果始終與設(shè)計(jì)修改保持參數(shù)化的關(guān)聯(lián)關(guān)系，設(shè)計(jì)過程更改后系統(tǒng)自動(dòng)更新最終結(jié)果。當(dāng)數(shù)據(jù)凍結(jié)后，需要保存非參數(shù)化的最終設(shè)計(jì)結(jié)果。如圖8所示采用 Invert Orientation命令。

    

圖8

5、2        #last changes
表示數(shù)據(jù)凍結(jié)后的設(shè)計(jì)更改結(jié)果存放在此openbody內(nèi)，其表示方法與#final geometry類似，用 Invert Orientation命令將零件設(shè)計(jì)過程（#part definition）數(shù)據(jù)的最后一步結(jié)果保存在# last changes openbody內(nèi)。此時(shí)，#last changes內(nèi)保存的零件設(shè)計(jì)過程（#part definition）數(shù)據(jù)的最后一步結(jié)果與#final geometry內(nèi)的結(jié)果相比已經(jīng)發(fā)生了設(shè)計(jì)更改。
5、3  #tooling info
      該openbody內(nèi)用來存放表示材料料厚和材料矢量方向信息的料厚線，料厚線用0.7mm的點(diǎn)劃線表示，料厚線的長度為實(shí)際料厚尺寸的100倍，料厚線的方向由材料的適量方向決定。
5、 4  #MLP
      該openbody內(nèi)用來存放零件工程化設(shè)計(jì)后期的許多MLP相關(guān)信息。主要有主次定位孔和夾持面信息。有關(guān)MLP的相關(guān)知識(shí)詳見由車身所董艷菊工程師所編寫的《MLP基礎(chǔ)知識(shí)》。每個(gè)主次定位孔及夾持面信息在CATIA V5參數(shù)化建模過程中主要由如下元素構(gòu)成：一個(gè)點(diǎn)、一條線、一個(gè)平面、一個(gè)草繪（夾持面有兩個(gè)草繪）。如圖9所示。

    

圖9

主次定位孔及夾持面的參數(shù)化元素構(gòu)建方式如下：
1）定位點(diǎn)，采用以車身坐標(biāo)原點(diǎn)為參考點(diǎn)的X、Y、Z三坐標(biāo)表示，并且定位點(diǎn)要位于零件上，在X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)值中視零件在車身坐標(biāo)中的位置，為方便工藝功能的實(shí)現(xiàn)，要保證最少圓整一個(gè)坐標(biāo)值。如下圖10所示。

    

圖10

2）第一條定位軸線，過定位點(diǎn)做垂直于零件曲面的線段，長度為20mm,如圖11

    

圖11

3）定位平面，過定位點(diǎn)做垂直于第一條軸線的Plane 面
4）另外兩個(gè)定位軸線，在定位平面上做 Sketcher Positioning，另外兩定位軸線方向盡量保持與車身坐標(biāo)軸平行。
5）夾持面，在定位平面上做 Sketcher Positioning，具體做法見《MLP基礎(chǔ)知識(shí)》，如圖12所示。
以上五個(gè)元素構(gòu)建完成后，在第二次構(gòu)建定位孔或夾持面時(shí)，可復(fù)制，粘貼已經(jīng)構(gòu)建好的五個(gè)元素，此時(shí)只須更改相應(yīng)的定位點(diǎn)即可。

    

圖12

     零件上搭接區(qū)域的標(biāo)注信息存放于此。用0.5mm寬的紫色雙點(diǎn)劃線表示搭接區(qū)域，該線條在零件表面上以實(shí)際搭接邊界為準(zhǔn)向內(nèi)偏移1mm。一個(gè)封閉區(qū)域用一條打斷關(guān)聯(lián)的曲線表示（如圖14所示）。與不同零件的搭接區(qū)域在結(jié)構(gòu)樹上命名方式如圖13所示。

    

圖13

    

                                   圖14

5、6 #nut&bolt
     零件上的凸焊螺栓、螺母放于此openbody內(nèi)，在歷史樹上的表示方式如圖15所示，

    

圖15

首先將要用到的各規(guī)格螺栓、螺母導(dǎo)入到#external geometry內(nèi)，再分別在目標(biāo)螺栓、螺母上用Axis System  命令創(chuàng)建坐標(biāo)系，在零件上螺栓、螺母焊接點(diǎn)創(chuàng)建對應(yīng)的坐標(biāo)系。對應(yīng)坐標(biāo)系創(chuàng)建成功后用Axis To Axis  命令復(fù)制移動(dòng)螺栓、螺母到指定位置即可。    
以上MLP，搭接面，螺母、螺栓的工作在工程化設(shè)計(jì)后期完成，即在下面將要介紹的零件設(shè)計(jì)過程（#part definition）完成后來完成的。