介紹了CATIA V5 軟件知識工程模塊，并以鏈輪為例，介紹了如何建立零件模板。

1、CATIA 軟件介紹

　　CATIA(Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application) 是世界上一種主流的CAD/CAE/CAM 一體化軟件。它的集成解決方案幾乎覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域。現(xiàn)在的CATIA 軟件分為V4 版本和V5 版本兩個(gè)系列。V4 版本應(yīng)用于UNIX平臺，V5 版本主要應(yīng)用與Windows 平臺。自從推出V5 版本以后，CATIA 發(fā)展的極為迅速，目前在航空航天及汽車制造行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。

2、知識工程簡介

　　知識工程是建立設(shè)計(jì)知識的模型，用戶可將企業(yè)知識、標(biāo)準(zhǔn)以及已有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)嵌入到設(shè)計(jì)模型中。這種簡單的類似于面向?qū)ο蟮牟僮鳎�使得設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)不需要關(guān)心建模的具體過程，而將更大的精力投入到真正的設(shè)計(jì)及創(chuàng)新中。目前許多主流設(shè)計(jì)軟件均有這方面的嘗試，譬如UG(Unigraphics)中的知識融合(Knowledge Fusion 簡稱KF)模塊，以Intent 工程語言為基礎(chǔ)，開發(fā)出與UG 建模系統(tǒng)相同的KF 語言，把工程規(guī)則與UG 系統(tǒng)的對象模型互相融合在一起，構(gòu)成需要的三維模型。

　　2.1、軟件環(huán)境介紹

　　CATIA V5 知識工程模塊提供了豐富的工具，例如參數(shù)、關(guān)系、公式、規(guī)則等手段，將企業(yè)知識嵌入到零部件中，然后通過提取這些知識，并在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行配置，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)知識的重用，提高設(shè)計(jì)效率。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不需要關(guān)心這些知識到底有哪些內(nèi)容，而只需要知道目標(biāo)模型所屬的類型及確定目標(biāo)模型具體細(xì)節(jié)的幾個(gè)關(guān)鍵輸入?yún)��?shù)即可。調(diào)用模型時(shí)，通過輸入?yún)��?shù)，調(diào)用打包在模型內(nèi)部的一系列計(jì)算公式及判斷條件，自動(dòng)進(jìn)行內(nèi)部運(yùn)算與調(diào)整，快速生成符合用戶設(shè)想的幾何模型，這是CATIA V5 知識工程的實(shí)質(zhì)。知識工程模塊是CATIA V5 眾多的模塊之一(圖1)，其包含以下子模塊：知識工程顧問(KWA: Knowledge Advisor);知識工程專家(KWE: Knowledge Expert);產(chǎn)品工程優(yōu)化(PEO: Product Engineering Optimizer);產(chǎn)品知識模板(PKT: Product Knowledge Template);業(yè)務(wù)流程模板(BKT: Business Process Knowledge Template);產(chǎn)品功能定義(PFD: Product Function Definition)。

圖1 知識工程模塊

　　2.2、主要命令介紹

　　知識工程的主要命令如圖2，這些命令同時(shí)嵌入到其他模塊中，設(shè)計(jì)人員也可以在其他模塊直接使用。其命令功能介紹如下：

圖2 知識工程的主要命令

　　(1)公式命令：可將圖形的尺寸、比重、體積等數(shù)據(jù)以參數(shù)的方式表示，通過編輯參數(shù)，可以控制產(chǎn)品的特性。

　　(2)設(shè)計(jì)表命令：可將標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的變量名稱及變量值，通過與Excle 鏈接制成表格，通過讀取所列的Excle 文件，將文件的變量與Excle 的字段鏈接。

　　(3)函數(shù)命令：可以建立參考方程，利用一個(gè)參數(shù)來定義另一個(gè)參數(shù)。

　　(4)規(guī)則命令：對參數(shù)數(shù)值的判定邏輯來制定規(guī)則，預(yù)防在設(shè)計(jì)當(dāng)中參數(shù)值違反設(shè)計(jì)規(guī)范。

　　(5)檢查命令：可以讓設(shè)計(jì)人員對參數(shù)值加以檢查，當(dāng)參數(shù)值違反檢查規(guī)則時(shí)，檢查會提供警告信息，以提醒設(shè)計(jì)人員注意。

4、結(jié)束語

　　使用CATIA V5 的知識工程進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，只需要修改相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)或規(guī)則，系統(tǒng)就可以按照規(guī)則自動(dòng)驅(qū)動(dòng)幾何模型的修改或零部件的布置。這樣，在設(shè)計(jì)效率上，就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的參數(shù)化或變量化設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)。