隨著CAD技術的發展，三維軟件在設計領域的應用越來越廣泛。使用三維軟件進行客車車身設計，可以使整個設計過程更加直觀。但是現在市場上的大型三維軟件一般都是通用軟件，它們只提供不針對于具體行業的通用建模方法。客車車身骨架的部件結構比較單一，大多為型材，在利用三維軟件進行設計時，存在著大量的重復建模工作，設計效率低下。本文以汽車行業應用比較廣泛的CATIA軟件為例，通過對其進行二次開發，建立適合客車車身骨架設計的三維建模平臺。

1 開發語言選擇

    CATIA的二次開發方式主要有兩種：一種是采用CAA C++技術，另一種是采用CAA AUTOMATION技術。CAA C++技術功能比較強大，但需要專業的軟件開發知識，開發周期比較長，適合大型建模平臺的開發。CAA AUTOMATION技術是建立在COM技術之上的，它可以通過API接口與CATIA進行交互，大多API交互函數可以通過腳本錄制獲得。此方法開發簡單，開發周期較短，適合較小建模平臺的開發。

    根據骨架設計具體情況，本文采用CAA AUTOMAIION技術進行二次開發。界面開發采用VBA語言，建模過程調用在CATIA中錄制的VBScript宏腳本。

2 骨架建模平臺開發

    根據客車車身外觀弧度的要求，車身骨架瓔材可分為直線型材、平面曲線型材和空間曲線型材。它們的建模過程基本相同：先作型材的縱向剖面曲線草圖，再作截面草圖，最后掃略得到型材的三維模型。可根據型材的縱向剖面曲線，對型材進行分類，建立相應的建模工具。

    2.1 界面開發

    利用VBA工具箱中提供的“多頁”控件建立主窗體，在每一頁上建立一類型材的開發界面。利用“圖像”控件圖示待建模型鋼的建模參數，通過“文字框”控件實現參數的輸入。整個界面的最終效果如圖1所示。

圖1 程序設計界面

    2.2 程序設計

    現以側圍骨架第一立柱為例，說明整個程序的開發流程。

    2.2.1 模型分析及宏錄制

    側圍骨架第一立柱為空間曲線型鋼，主視圖和右視圖分別由兩段圓弧和一段直線構成，輪廓形狀如圖1界面右側圖片所示。建模過程如下：

    1)繪制主視圖曲線，并拉伸成曲面1。

    2)繪制右視圖曲線，并拉伸成曲面2。

    3)曲面1與曲面2求交，即可得到立柱的空間曲線。

    4)繪制截面草圖，并沿3)中得到的空間曲線掃略，即可得到立柱的三維模型。

    在CATIA中依次點擊Tools→Macro→Start Recording，按以上步驟進行建模，錄制VBScript宏程序。

    2.2.2 程序設計

    如圖1程序界面所示，OK按鈕的響應為主程序，首先判斷“文本框”中輸入字符的合法性；然后利用CDbl()函數將字符串轉換成實數，并檢測輸入的值是否合法；最后調用錄制的Create()腳本函數，完成整個建模過程，代碼如下：

    在以上錄制的Create4()腳本函數中，將相應參數用變量替換，并刪去無用的代碼即可。例如，將主視圖第一圓弧半徑修改為變量RIX：

    Clear按鈕的響應實現文本框的清空，程序如下：

    Close按鈕的響應實現界面的關閉，程序如下：

    將其它分類標簽頁也按此方法進行程序設計，即可完成整個設計過程。

    2.2.3 程序加載

    在CATIA中打開VBA管理器，并加載運行工程。在圖1界面中，填寫相關參數后點擊OK按鈕，即可生成第一立柱的三維模型。

3 結束語

    客車車身骨架部件結構比較單一，運用CATIA的通用建模方法進行設計，存在著大量的重復性勞動。通過對其進行簡單的二次開發，可以使整個建模過程自動完成，從而能大大地提高設計效率，縮短客車的研發周期。

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本文標題：基于CATIA二次開發的車身骨架建模

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