CATIA软件是汽车行业的主流，全球20强汽车企业18日采用CATIA作为核心设计软件，在缩短新车型开发周期方面发挥着重要作用。如果使用CATIA软件本身提供完整的交互功能，同时可以完成设计任务，但有些日常工作是重复的，需要大量的重复操作才能完成，这将花费大量时间。此前，有人提出了一种基于UG软件二次开发技术的副业维修，而使用CATIA软件作为主流软件在这方面的开发还没有先例。如果在CATIA软件的环境下实现边线修复的自动形成，无疑将大大提高设计工程师的工作效率。

CATIA二次开发技术

二次开发是使软件定制化和专业化的有效手段，它可以使软件更好地为用户服务，对提高工作效率和产品质量具有不可低估的作用。CATIA软件的图1为用户提供了各种二次开发界面。

图1使用CATIA软件的二级界面

1.自动化API

自动化API是使用自动化应用程序界面（API）自动化的宏，对于自动化组件，日志（Journaling），以及开发Visual Basic和JavaScript/Html，自定义是一种交互方式。自定义模式允许用户获取CATIA数据模型。通过提供交互方式，让用户记录操作过程，通过VB脚本或Java脚本记录宏，从而自动生成代码。

具有兼容任何OLE自动化API平台的通信能力。自动化技术基于COM，其核心技术是允许一个应用程序连接到另一个应用。自动化技术不是直接获取和处理数据，而是间接通过暴露对象和属性，使用对象的方法和属性来捕获、设置和处理数据。介绍这种方法功能限制较大，但容易受到CATIA版本的限制较小。

2.知识库

KnowledgeWare智能组件是一种反应式、基于规则、面向目标的定制方式。它是对规范的高效重用，就像应用程序公式一样，简单地实现了组指南集、知识库和V5的紧密集成，以提高处理能力。它可以通过相关的稳定规范来定义交互的知识捕获。智能组件是一组预定义的易于使用的服务，它推动了从功能、标准到组件和系统实现的管理和重用。它允许您自定义和集成外部代码。它用于三个方面：知识顾问、专家知识和产品工程优化。顾问用于参与嵌入式知识定义的设计，包含规则集、检查、审查和预定义的行为（行为）。专家知识的过程是基于规则的，规则可以设置、检查和报告。面向产品工程优化设计目标，包括优化目标、准则和求解方案。

3.交互式用户定义功能

交互式用户定义功能交互式用户定义特征，是一种自定义开发。通过聚合交互来定义现有特征的新数据类型，收集现有规范、指定输入，从而创建“IUDF”（用户定义特征）。“IUDF”可以通过引用（目录）存储在目录文件中。CATPart文档，客户可以使用它进行交互。

4.CAA V5 c++和Java API

C++和Java应用程序的CAA V5接口，这是基于组件的自定义开发。这就是我们所说的CAA（组件应用程序架构）。它具有很强的交互性、集成性和用户自定义功能的特点，并有自己的体系结构。CAA CATIA是一组c++库，这些库在CATIA运行时加载，用户可以通过vc++编程环境下的RADE模块编程，与CATIA通信。这种方法可以是最有效的应用程序开发，但入口困难，受CATIA版本的限制，在国内这方面的技术信息相对较少。

冲压模具边线返修设计原则

在CAD软件中计算边线修复虽然精度很高，但手工绘制工作量很大，有些零件需要手工绘制数百个修剪点，然后依次连接才能得到准确的边线修复，通常需要几天的时间。

如图2所示，以发动机盖板为例，说明了冲压模具边线修复的设计原理。

图2边线修复三维原理

1.修剪点

如图2所示，将“工艺补充和翻边MBB线”（以及产品和工艺添加的表面边界）在某一点上计算到表面上，然后分别用“补充”和“翻边侧”线计算法线平面，如图2“工艺补充平面剖面线”和“折边平面剖面线“所示；如图3所示，在“工艺补充平面剖面线”位置的修剪点，“修剪”到“工艺补充和翻边MBB线”的线长等于“翻边平面剖面线“的线长，CATIA软件中的线长可以通过测量或公式计算。这样可以根据需要计算出修边的数量，修边点的密度越大，修边的精度就越高。

图3边线修复二维原理

2.边线修复

如图2所示，“边线修复”是在“工艺添加表面”之前计算连接样条曲线的切边点序列。边线修复直接影响冲压件的拉深模和切边模的设计和制造周期。

程序开发过程

根据上述原理，我们采用了CATIA软件自动化应用界面（API）自动化二次开发的方法，利用Visual Basic编程语言实现了自动划线。本程序将绘制的边线修分为三个功能界面来完成：（1）曲线的选择方法，通过创建修边功能界面的方式对曲面零件进行修边。系统要求用户在界面选择参考曲线（如图1“工艺补充和翻边MBB线”所示）中进行交互，选择“工艺添加面”（如图2所示），选择内部（如图2中的“法兰面”），设置面号（即需要生成的修剪点数），设置后点击创建，生成相应数量的修剪点；选择两（2）种方式创建修剪功能界面。该界面是第一步通过将任意两个修剪点之间的再生生成多个修剪点，具有局部增加修剪点密度的效果，该界面增加了交互式选择起点和终点的操作，其他操作与第一步相同。（3） 创建界面的修剪曲线。这个界面交互选择只固定了表面的边缘（选择“添加了过程的表面”），我们需要的东西可以在线获得。

通过上述三个功能，可以在几分钟内完成几个小时甚至几天的工作，通常只需要上述（1）和（3）两个功能就可以得到满意的副业维修，（2）必要时使用。

图4发动机盖板

应用示例

本程序适用于所有白色车身的边线修复冲压件的设计，在大型复杂冲压件中体现的效率尤为明显。以图4中的一辆汽车发动机盖板为例，一半的线长为2500毫米，如果要得到精确的边线修复需要300~500个点，手绘复杂程度。例如，对于300个修剪点（见图表），使用手绘和自动化设计程序的效率进行了对比。

运营效率对比

手工操作表中的统计时间是在连续操作条件下完成所需的时间，通常一个熟练的工程师需要两天的时间才能完成手绘，而使用二次开发程序操作只需要1分钟，数百个修剪点是自动计算机计算的，计算时间与计算机配置有关，通常也只需要10分钟左右，提高了设计效率。
结论

使用CATIA软件提供了良好的二次开发界面。自动化对象编程（V5 Automation）易于进入二次开发模式，并且可以根据自己的需要进行相应的开发，从而大大提高了工作效率，因此更适合企业用作二次开发。本文介绍了冲压模具修边自动绘图设计工程师从繁琐的手工操作中，不仅提高了效率，而且保证了精度。