本文對(duì)于電氣、液壓、燃油等設(shè)計(jì)部門，應(yīng)用CATIA管路模塊進(jìn)行管路布局設(shè)計(jì)時(shí)十分方便，可大幅提高其設(shè)計(jì)效率，但是管路模塊中使用的標(biāo)準(zhǔn)件必須從管路類標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)中調(diào)用才能實(shí)現(xiàn)，該模塊的自動(dòng)裝配等相關(guān)便捷功能。通過(guò)對(duì)CATIA管路設(shè)計(jì)模塊的基本原理和組織結(jié)構(gòu)的研究，提出了一種即能滿足工程實(shí)際又符合協(xié)同設(shè)計(jì)要求的管路類標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)構(gòu)建方法。

　　CATIA 已經(jīng)成為國(guó)際航空工業(yè)首選的輔助設(shè)計(jì)軟件，在汽車制造領(lǐng)域，CATIA 的應(yīng)用也日趨廣泛。目前對(duì)CATIA 通用性標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)構(gòu)建方法的相關(guān)研究比較深入，針對(duì)CATIA 管路模塊的研究主要圍繞客戶化環(huán)境定制、管路模塊的功能運(yùn)用等方面，而對(duì)管路模塊的基本原理和組織結(jié)構(gòu)的研究及闡述都不明確，僅能滿足基本的使用需求，不足以指導(dǎo)管路模塊的工程實(shí)際應(yīng)用。而且目前還沒(méi)有一種通用性的管路類標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的構(gòu)建方法，導(dǎo)致CATIA 的管路模塊在實(shí)際工程應(yīng)用中有很大的局限性。

1、管路類標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的基本原理

　　1)通過(guò)引入特征的概念，將管路類標(biāo)準(zhǔn)件按照功能特征和物理特征進(jìn)行分類。使用一系列的目錄文件(目錄文件是catalog 格式的CATIA 文件，由CATIA 的目錄編輯器進(jìn)行創(chuàng)建和修改)組織管理標(biāo)準(zhǔn)件、建立特征與標(biāo)準(zhǔn)件之間的映射關(guān)系。管路類標(biāo)準(zhǔn)件的主要功能特征可分為：直通接頭、三通接頭、四通接頭、卡箍、管袖、管螺母、軟管、彎管、堵帽和塞子等類型;主要物理特征可分為：標(biāo)準(zhǔn)件件號(hào)、公稱直徑、壁厚、端頭類型、材料類型、等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)等。

　　Tubing Parts Catalog 和Specifications Catalog文件分別用于管理按照功能特征進(jìn)行分類以及按照物理特征進(jìn)行分類的標(biāo)準(zhǔn)件。管路模塊根據(jù)不同的索引驅(qū)動(dòng)方式，從不同的目錄文件中調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)件。功能特征索引方式從Tubing Parts 目錄文件中調(diào)用，物理特征索引方式則從Specifications 目錄文件中調(diào)用。標(biāo)準(zhǔn)件與目錄文件的映射關(guān)系如圖1 所示，Tubing Parts Catalog 文件是所有標(biāo)準(zhǔn)件按照功能特征進(jìn)行分類的集合，Specifications Catalog 文件是Tubing Parts Catalog 文件中滿足指定物理特征標(biāo)準(zhǔn)件的集合。

　　2)利用規(guī)則文件建立管路模塊與不同功能類型標(biāo)準(zhǔn)件的屬性鏈接。規(guī)則文件就如同標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的骨骼，只有完善的規(guī)則體系，才能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)件的自動(dòng)過(guò)濾、自動(dòng)配合和自動(dòng)關(guān)聯(lián)等管路模塊優(yōu)勢(shì)功能。主要規(guī)則有：標(biāo)準(zhǔn)件彎曲規(guī)則、長(zhǎng)度規(guī)則、直徑規(guī)則、旋轉(zhuǎn)規(guī)則、分支規(guī)則、焊接規(guī)則、自動(dòng)調(diào)用規(guī)則和功能特征映射規(guī)則等。例如，彎曲規(guī)則，用于在裝配軟管過(guò)程中使軟管的變形自動(dòng)滿足設(shè)定的彎曲半徑;直徑規(guī)則，用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件按照公稱直徑進(jìn)行過(guò)濾，使調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)件自動(dòng)匹配設(shè)定的管路半徑;自動(dòng)調(diào)用規(guī)則，用于將管接頭與管壁進(jìn)行自動(dòng)配合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配的功能。功能特征映射規(guī)則，用于在使用標(biāo)準(zhǔn)檢索方式時(shí)調(diào)用按照功能特征進(jìn)行分類的標(biāo)準(zhǔn)件。規(guī)則文件采用txt 格式，便于建立與catalog 文件的鏈接及其內(nèi)容的修改。

　　3)利用資源管理文件對(duì)管路模塊的資源進(jìn)行標(biāo)識(shí)，特別是指定標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)中各個(gè)文件的調(diào)用位置。資源管理文件就如同標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的神經(jīng)中樞，負(fù)責(zé)將管路模塊的各個(gè)功能部分連接到一起，對(duì)資源進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。其采用XML 格式、樹(shù)形層次化結(jié)構(gòu)和模塊化組織管理，可方便的管理及利用資源。當(dāng)不同的功能模塊調(diào)用相同的資源文件時(shí)，只要在資源管理文件中統(tǒng)一對(duì)其路徑進(jìn)行標(biāo)識(shí)即可實(shí)現(xiàn)，方便的實(shí)現(xiàn)了資源的共享。當(dāng)相同的功能模塊需要調(diào)用不同的資源文件時(shí)，只要建立不同的資源管理文件即可實(shí)現(xiàn)。對(duì)管路模塊使用資源管理文件進(jìn)行管理的方式，為其標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)實(shí)現(xiàn)協(xié)同應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

2、結(jié)論

　　本文對(duì)CATIA 的管路模塊的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究和分析，闡述了標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的構(gòu)建過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的共享式應(yīng)用。采用本文闡述的方式構(gòu)建的CATIA 管路模塊標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)可以滿足企業(yè)的實(shí)際使用需求，保證了標(biāo)準(zhǔn)件的來(lái)源唯一，標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的更新維護(hù)方便，為數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)提供了應(yīng)用基礎(chǔ)。本文的研究成果已經(jīng)應(yīng)用于上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院的標(biāo)準(zhǔn)件管理系統(tǒng)中。