起落架是飛機(jī)的重要組成部分,是飛機(jī)在地面停放、滑行、起降和滑跑時(shí)用于支承飛機(jī)重量、吸收撞擊能量的飛機(jī)部件。飛機(jī)起落架的作用主要為承受飛機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的重力以及起飛和降落時(shí)的沖擊力，控制飛機(jī)在地面運(yùn)動(dòng)[1]。飛機(jī)起落架型號(hào)眾多，造成起落架的設(shè)計(jì)、加工文檔繁多，可擴(kuò)充性差，維護(hù)性低，從建模到加工周期時(shí)間長(zhǎng)，直接影響了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。為快速提升飛機(jī)起落架零件的生產(chǎn)效率，本課題提出了快速的參數(shù)化建模，而且參數(shù)化建模同樣可以用于其他零件。

　　參數(shù)化建模以CATIA(ComputerAided Three-dimensional Interactive Application)建模軟件為建立三維模型的平臺(tái)，以VB(Visual Basic 6.0)語(yǔ)言為系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。對(duì)飛機(jī)起落架零件進(jìn)行建模時(shí)錄制宏，在三維建模完成后，對(duì)宏進(jìn)行編輯處理，重新設(shè)定特征參數(shù)的尺寸參數(shù)，通過(guò)VB建立起的快速建模界面與CATIA相鏈接，從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī)起落架零件的快速建模。實(shí)踐應(yīng)用表明，此快速建模系統(tǒng)能夠縮短建模周期，提高起落架的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)效率。

　　系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具

　　1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)CATIA V5 R17

　　CATIA 計(jì)算機(jī)輔助三維交互式應(yīng)用系統(tǒng)是由法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)公司

　　(Dassault Systemes)和美國(guó)IBM公司共同推出的集CAD/CAM/CAE于一體的三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，該軟件能夠在Windows 98/Me/2000/XP 以及Unix等平臺(tái)上運(yùn)行，目前在多個(gè)行業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用，在航空航天行業(yè)尤為突出，被很多CAD/CAM領(lǐng)域的資深咨詢(xún)專(zhuān)家評(píng)價(jià)為第4 代AD/CAM軟件，代表了CAD/CAM未來(lái)發(fā)展的方向[2]。

　　2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言Visual Basic 6.0

　　Visual Basic是美國(guó)微軟公司推出的在Windows 境下使用的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，是一種基于Basic的可視化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其特點(diǎn)是適合于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)。VisualBasic一方面繼承了以往Basic語(yǔ)言所具有的簡(jiǎn)單、易用特點(diǎn)，另一方面在其編程系統(tǒng)中采用了面向?qū)ο蟆⑹录?qū)動(dòng)的編程機(jī)制，更提供了一種所見(jiàn)即所得的可視化程序設(shè)計(jì)方法。

　　CATIA 二次開(kāi)發(fā)

　　CATIA系統(tǒng)是良好的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，對(duì)CATIA系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，可以開(kāi)拓出更多的專(zhuān)用模塊，進(jìn)而解決在CATIA全面應(yīng)用中的專(zhuān)用設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理等問(wèn)題。二次開(kāi)發(fā)可設(shè)計(jì)出更簡(jiǎn)潔的操作界面，可集成專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員的豐富經(jīng)驗(yàn)，使一般的設(shè)計(jì)人員能夠快速地使用它來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提高了整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的效率和質(zhì)量。

　　CATIA二次開(kāi)發(fā)主要使用2種方法，分別是使用自動(dòng)化應(yīng)用接口的宏(CAA Automation)和基于組件應(yīng)用架構(gòu)CAA(Component Application Architecture) C++，文獻(xiàn)[3]已對(duì)2種開(kāi)發(fā)技術(shù)做了較為詳細(xì)的說(shuō)明見(jiàn)表1。

　　二次開(kāi)發(fā)時(shí)，采用CAA C++技術(shù)能夠在更深層次上開(kāi)發(fā)出功能更為強(qiáng)大的系統(tǒng);CAA Automation技術(shù)沒(méi)有CAA C++技術(shù)難度大、強(qiáng)度高，但是在設(shè)計(jì)一些功能簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，完全可以滿足要求，而且CAAAutomation技術(shù)在學(xué)習(xí)的時(shí)候相對(duì)容易掌握。在開(kāi)發(fā)此參數(shù)化建模系統(tǒng)時(shí)，采用CAA Automation技術(shù)能完全滿足本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

　　參數(shù)化建模實(shí)例

　　為了能夠清晰地闡述此參數(shù)化建模過(guò)程，以起落架中的防扭耳片為例予以說(shuō)明。此次參數(shù)化建模的流程見(jiàn)圖1。

圖1 參數(shù)化建模流程

　　1建模分析

　　在參數(shù)化建模前，首先要認(rèn)真審視圖中的各個(gè)參數(shù)，能夠準(zhǔn)確地找出影響防扭耳片的特征參數(shù)，如軸線位置、孔直徑、圓弧半徑等，而對(duì)于圖中的一些輔助參數(shù)，在工程中沒(méi)有特別要求的時(shí)候則可以忽略，這樣可以在很大程度上減少工作量。從防扭耳片零件建模中提取21個(gè)特征參數(shù)。

　　2提取參數(shù)化條件

　　在建立防扭耳片三維模型時(shí)，打開(kāi)CATIA軟件中的錄制宏功能，在操作建立防扭耳片三維模型后關(guān)閉宏的錄制[4]。用宏自帶的編輯功能打開(kāi)宏，記錄下特征參數(shù)，以備后用。

　　3VB 定制界面

　　使用VB制作一個(gè)能容納提取的特征參數(shù)和所對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的輸入框，可以在空出的位置填充零件的三維模型作為示意圖。用VB制作界面的方法很多，可以根據(jù)具體情況來(lái)安排界面布局[4]。

　　4調(diào)用CATIA API

　　定制好參數(shù)化建模的界面后，要使輸入對(duì)應(yīng)特征參數(shù)的數(shù)值能夠驅(qū)動(dòng)CATIA快速建模，需要在VB 和CATIA之間建立鏈接，這也是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

　　創(chuàng)建VB 與CATIA的鏈接，主要使用CreateObject 和GetObject 2個(gè)函數(shù)作為本系統(tǒng)的鏈接函數(shù)，創(chuàng)建獲得對(duì)ActiveX 對(duì)象的引用。用VB啟動(dòng)CATIA的代碼如下：

　　Dim CATIA As Object

　　On Error Resume Next

　　Set CATIA=GetObject(，

　　"CATIA.Application") //

　　打開(kāi)CATIA 文件(CATIA 已

　　經(jīng)打開(kāi)的情況)//

　　If Err.Number <> 0 Then

　　Set CATIA = CreateObject

　　("CATIA.Application") //

　　啟動(dòng)并創(chuàng)建CATIA 文件

　　(CATIA 未打開(kāi)的情況)//

　　CATIA.Visible = True

　　End If

　　On Error GoTo 0 。

　　上述代碼只是用于VB和CATIA之間的鏈接，放置于宏編輯的首行，而每個(gè)特征參數(shù)與具體輸入的數(shù)值的鏈接，就是在建模時(shí)用宏命令錄制下的程序中找出相關(guān)的特征參數(shù)所對(duì)應(yīng)的參數(shù)。在零件實(shí)體造型部分，最重要的就是保證相關(guān)參數(shù)引用的一致性。為提高工作效率，減少建庫(kù)的工作量，本系統(tǒng)擬采用編程的方法，將所有要修改的參數(shù)生成數(shù)據(jù)文件，通過(guò)讀入的方式一次性將所有的參數(shù)進(jìn)行修改。修改后的特征參數(shù)將被保存在特征庫(kù)中，系統(tǒng)將重新自動(dòng)生成新的圖形。在修改1個(gè)尺寸后，圖中的相關(guān)尺寸會(huì)自動(dòng)更新。

　　整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后可以在參數(shù)建模布局效果圖中輸入新的模型數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊創(chuàng)建按鈕即可生成修改數(shù)據(jù)后的防扭耳片模型實(shí)體。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　針對(duì)飛機(jī)起落架在傳統(tǒng)三維建模中存在的耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、效率低的問(wèn)題，利用CATIA 軟件作為二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)出實(shí)用的飛機(jī)起落架參數(shù)化建模系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)在某重點(diǎn)型號(hào)飛機(jī)起落架參數(shù)化建模過(guò)程中得到了應(yīng)用，達(dá)到預(yù)期效果，并得到了一致好評(píng)。