杨东升

0 前言

CATIA是EWIS三维设计的主流CAD软件之一。为了尽可能地减少EWIS三维模型的设计周期,降低后期EWIS更改的工作量,通常会根据EWIS的产品功能、物理安装位置及人力资源等情况将EWIS产品分解为相对独立的各个设计模块(区域),再将这些设计模块(区域)分配给设计人员,由这些设计人员并行展开工作。合理地运用CATIA部件的链接关系,能够优化EWIS模型构架及产品研发流程。

1 常见链接类型

在EWIS三维设计过程中,零件通常会建立如下几种链接。

表1常见链接类型

1.1 实例(Instance)链接

一种体现零件上下级关系的链接,可以是组件与组件,也可以是组件与零件形成关系。链接存储于上级Product内,参见下图。

图1实例(Instance)链接

1.2 引用(Import)链接

当“零件1”引用了“零件2”的几何元素,会建立此链接并存储于“零件1”中。

在EWIS三维设计中通常会先定义接插件的电气点,然后利用卡箍等安装件定义线束路径。所以当定义线束路径时,“线束路径”必然会引用外部零件参考,参见下图。

图2引用(Import)链接

1.2 上下文(Context)链接

当“零件1”引用了“零件2”的几何元素(引用链接Import被创建),“零件1”和“零件2”的共同上级装配件会与“零件1”建立上下文链接,且该链接关系会存储于“零件1”内。如图2所示,W001-2引用了K1-BK、K2-BK和KG1,它们的共同装配件是“EWIS”,因此W001-2与EWIS形成上下文链接。

上下文链接还有两个特性。其一,每个Part的上下文链接只能有一个。其二,当零件与某装配件创建上下文链接后,该零件只能与该装配件下的其他零件建立引用(Import)链接,如下图所示。W001-2已经与“EWIS”建立了上下文链接,由于System-Part1不属于“EWIS”故W001-2无法引用System-Part1的几何元素。

图3上下文(Context)链接

2 结构树图标与上下文链接的对应关系

零件建立上下文关系后,结构树的图标上会有相应变化,如下。

表2图标与链接对应关系

下图能够反映出结构树图标、根节点装配件以及上下文链接之间的关系。

如下图所示K2(K1)和K2(K2)是同一参考不同实例的零件。K2(K1)引用了K2-BK(K1-BK)的几何元素,会创建如下链接。

(1)引用链接

(2)上下文链接

(3)上下文链接(需关注)

图4上下文链接是根节点装配件

图5上下文链接不是根节点装配件

K2(K2)有上下文连接,但由于引用外部参考的是K2(K1),所以当引用K2-BK(K1-BK)的几何元素发生改变时,不确定K2(K2)能否通过链接作出合乎设计者预想的调整。需要关注该零件的更新状态。

图6非直接关系的上下文链接

3 链接根节点选项

在CATIA设置中有一选项可以设定上下文链接,如下。设置路径为“Tool>option>Part InfraStructure>General”。

图7 Use root context in assembly

当勾选该选项之后,零件只能与根节点装配件形成上下文链接。

4 E WIS模型并行设计的接口管理

将大型产品的EWIS设计包拆解后,由DMU②工程师在各自负责的模块(区域)内进行设计。根据各个设计模块的位置特性划分接口定义责任,初步定义EWIS通道方案,当EWIS达到一定的设计成熟度后发布接口。为了团队能够快速地协调办公,通常应设有专员对全机EWIS模型接口进行管理维护。

图8接口的发布与引用

图9 EWIS模型架构

图8为设计模块接口的发布与引用关系。其中“设计模块1”和“设计模块2”有接口定义责任,DMU工程师需将接口(点和基准面)保存在“接口参考部件(Part)”中。然后再由设计模块3的DMU工程师引用“接口参考部件(Part)”并将线束段对接。

将各设计模块(区域)设置为上下文链接对象能够保证各设计模块有较高的独立性。此做法不仅便于链接关系的管理,也能避免相邻区域引用错误的情况发生。因此若无特殊情况,不建议打开链接根节点选项。

以图9为例,某产品的EWIS被拆解为3个设计区域,由甲、乙、丙分别负责。其中线束A横跨设计区域1/2/3,三人同时开展三维设计。当3个设计区域达到一定成熟度后,由甲和乙发布线束A的三维接口,由丙进行引用并将线束A的3个线束段进行对接。

5 结论

合理地利用CATIA链接可对EWIS的模型构架进一步优化。针对EWIS三维模型设计,本文提出了一种三维建模流程及接口管理方式,能够起到减少产品研发周期;降低EWIS模型更改工作量的积极作用

注释:

①根节点装配件:最上级装配件.

②DMU:Digital Mock—Up数字样机.