CATIA界面二次开发

1、基于CATIA的界面二次开发方法与实例作者：董伊鑫摘要：本文介绍了在以WindowsXP为操作系统的微机上应用VC+6.0工具，基于ComponentApplicationArchitecture(CAA)组件应用架构的CATIA界面二次开发技术。并在此基础上通过建立一个基于CATIA二次开发的五坐标数控机床的运动仿真系统,实例介绍了CATIA的二次开发的目前研究结果。关键词：CATIACAA二次开发界面数控机床运动仿真CATIA(ComputerAidedThree&TwoDimensionalInteractionApplicationSystem,计算机辅助三维/二维交互式应用系统)V5

2、是IBM/DS基于Windows核心开发的高端CAD/CAM软件系统。目前CATIA最新的版本为V5R14。CATIA系统如今已经发展为集成化的CAD/CAE/CAM系统，它具有统一的用户界面、数据管理以及兼容的数据库和应用程序接口，并拥有20多个独立的模块。在国内，CATIA应用CAA组件应用架构进行二次开发刚刚开始不久，相对人员比较少，资料不多，由于CATIA软件功能的强大以及CAA二次开发功能的强大，探索和实现基于CATIA的二次开发技术具有很好的应用价值。二、CATIA的二次开发方式作为强大的工程软件，CATIA具有很强的开放性能。用户可以按照自己的需要，采用不同方式进行各种程度上的开

3、发。CATIA二次开发接口是通过两种方式与外部程序通信：进程内应用程序(In-processApplication)方式和进程外应用程序(Out-ProcessApplication)方式。进程内应用程序方式下，CATIA软件与脚本运行在同一进程地址空间，比如宏方式(Macro)。在CATIA环境下通过菜单记录宏(RecordMacro)，宏记录后，生成VB脚本(VisualBasicScript)序列，当宏开始运行，CATIA就处于非激活状态，因此不能宏调用之间存储变量的值，这种方式比较简单，在CATIA环境就中可完成。进程外应用程序方式下，CATIA与外部应用程序在不同进程地址空间运行。在

4、CATIA运行的情况下，外部进程可以通过接口驾驭CATIA,创建、修改CATIA环境和几何形体的数据、尺寸等，同时支持对象连接与嵌入(OLE,ObjectLinkingandEnbedding)。具体来说，CATIA的二次开发主要有两种方法：使用宏对CATIA进行二次开发和使用组件应用架构(CAA-RADE)对CATIA进行二次开发。1、使用宏(Macro)对CATIA进行二次开发。可以用于自动化(Automation)组件，使用VBScript作为编辑工具，这是一种交互方式的定制。可以记录用户的操作过程，自动生成代码。CATIA提供了AutomationAPI用于VBScript对CATIA

5、的二次开发，AutomationAPI具备了与任何OLE所兼容的平台进行通讯能力。自动化应用接口可以调用InputBox”和MsgBox”函数获取用户输入信息和进行输出，而对于NT用户则可以应用VisualBasic来定义更为复杂的输入输出面板。运行的时候可以给宏关联一个图标，并置入CATIA显示框架。这种方式的开发流程如图1中所示。图1使用VB进行CATIA二次开发的基本流程2、使用组件应用架构(CAA-RADE)对CATIA进行二次开发ComponentApplicationArchitecture(CAA)组件应用架构，是DassaultSystemes产品扩展和客户进行二次开发的强有力

6、工具oDassaultSystemes提供的CAA产品包括如下内容:CAARADE快速开发环境，基于MicrosoftVisualStudioCAACATIAV5API，CATIAV5应用开发工具CAAENOVIALCAV5API，ENOVIALCA应用开发工具CAADELMIAV5API，DELMIAV5应用开发工具CAAENOVIAPORTALV5API，ENOVIAPORTALV5应用开发工具快速应用研发环境RapidApplicationDevelopmentEnvironment(RADE)是一个可视化的集成开发环境，它提供完整的编程工具组。RADE以MicrosoftVisualC

7、+6.0为载体，开发工具完全集成在了VC+环境中，并且提供了一个CAA框架程序编译器，但同时也限制了VC+的部分功能。可以说CATIACAARADE是目前所有高端CAD/CAM开发环境中最为复杂、同时也是功能最为强大的一个。CAA采用面向对象的程序语言，开发过程可看作是其组件对象的组合和扩展。CAA采用组件对象模型(COM)和对象的连接和嵌入(OLE)技术，CAA的架构如图2所示。图2CAA架构三、使用组件应用架构的CATIA界面二次开发方法下面的例子说明了如何使用CAAC+开发方式来建立一个CATIA内部程序。实现的功能是新建一个独立的工作台(workbench)，并在其下面实现添加自定义菜

8、单，添加工具条以及按钮图标，插入CATIA风格的对话框。并生成对界面功能的响应，建立command，实现调用对话框，以及通过输入参数直接用代码生成一个三维模型，并在CATIA主窗口中显示。1、新建独立的workbenchCATIAV5将某类包含一系列交互命令的一些工具条分组显示在不同的工作台（workbench）中，这样有利于工具的查找和使用。通过自己新建的workbench可以将自己二次开发形成的一系列命令集中显示在一个工作台中，便于以后的操作。工作台的建立需要以下几个步骤。九九创建工作台厂（factory）的接口（interface）；九创建工作台厂；九创建工作台描述类；九创建响应命令（c

9、ommand）的标题；创建工作台并排列图标按钮响应；提供图片及提示等资源并将新建的工作台插入开始菜单；创建工作台的显示界面。插入新建的工作台MyWorkBench后的CATIA开始菜单如图3所示，它与CATIA现有的模块成为并列关系。现在进入MyWorkBench工作台里面没有任何工具条及按钮，下面添加这部分工具。ICAT1AVS-lPradwtl&wT*n文件O隔拒视目（町墓础结梅耳閻设计崔伏建巴融构MalerralLtrAry莎：工厂囲2CATIAV4.V3-V2蜃让虽tog）循箝爵CELMiACSIhtegrtkmPhotoStuioInrmsrsrreSyistKnA&SKtantRe

10、alTimeRendering图3生成的新的工作台y1ProductllCAAPrtPatt.Pt/?.CATPar1:aCAAPriPdtt.Faftj尸亠4in.i2、添加工具条及按钮首先创建按钮的描述类CAAAfrGeoCreationWkb，派生于CATBaseUnknown类。CATBaseUnknown是创建用户界面并实现界面的基类，所有的接口都是从IUnknown/CATBaseUnknown继承的。这个类中建立了两个函数分别为CATCmdWorkbench*的CreateWorkbench()函数和无返回值类型的CreateCommands()。前面的函数是用来实现顺序插入工具

11、条、按钮图标以及菜单，后面的函数是实现对插入按钮以及菜单和响应函数的关联。在CreateWorkbench()函数中用到了宏NewAccess(className,variableName,objectName)。CATIA的工作场(workshop)或者工作台(workbench)可以被看作是一个入口的集合包，使用NewAccess宏可以创建一个这样的入口。使用SetAccessChild(variableName,childName)以及SetAccessNext(variableName,nextName)这两个宏则可以连接入口。其中className表示被创建类的类型，包括以下几种类型

12、：CATCmdContainer,CATCmdWorkshop,CATCmdSeparator,CATCmdStarter。下面就是创建了一个按钮的容器，也就是工具条，并在其中添加按钮的部分代码。NewAccess(CATCmdContainer,pCAAAfrTB1EltTlb,CAAAfrTB1EltTlb);/创建工具条pCAAAfrTB1EltTlbSetAccessChild(pCAAAfrGeoCreationWkb,pCAAAfrTB1EltTlb);/工具条加入工作台创建按钮cmd1，并设置其响应宏为CAAAfrCmd1Hdr,最后将其加入工具条TB1中NewAccess(CA

13、TCmdStarter,pCAAAfrTTB1EltCmd1Str,CAAAfrTTB1EltCmd1Str);SetAccessCommand(pCAAAfrTTB1EltCmd1Str,CAAAfrCmd1Hdr);SetAccessChild(pCAAAfrTB1EltTlb,pCAAAfrTTB1EltCmd1Str);接下来绘制一个图标，并在CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CATRsc中将其关联，具体如下，则cmd1按钮显示的是CAACmd1.Bmp图标。CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Icon.Normal=I

14、_CAACmd1;在CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CATNIs文件中设置新建按钮的标题以及提示内容CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Category=Element;CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.Title=command1;CAAAfrGeoCreationWkbHeader.CAAAfrCmd1Hdr.ShortHelp=newcmd1;添加两个工具条并插入一系列按钮的效果图如下面图4所示。newj?-船乍的血YVKB15衍n*niCMC!nr*CMt?-hivtC-

15、MOI图4新添加的按钮3、添加菜单菜单的添加与添加按钮类似，也是在CreateWorkbench()函数中，只不过是在宏中的参数与添加按钮并不一样。添加后的效果图如图5所示图5添加的菜单NewAccess(CATCmdContainer,pCAAAfrGeoCreationMbr,CAAAfrGeoCreationMbr);NewAccess(CATCmdContainer,pCATAfrInsertMnu,CATAfrInsertMnu);SetAccessChild(pCAAAfrGeoCreationMbr,pCATAfrInsertMnu);NewAccess(CATCmdSepara

16、tor,pCAAAfrGeoCreationInsertSep,CAAAfrGeoCreationInsertSep);SetAccessChild(pCATAfrInsertMnu,pCAAAfrGeoCreationInsertSep);NewAccess(CATCmdContainer,pCAAAfrMeu1EltSnu,CAAAfrMeu1EltSnu);SetAccessNext(pCAAAfrGeoCreationInsertSep,pCAAAfrMeu1EltSnu);NewAccess(CATCmdStarter,pCAAAfrMMeu1SubMn1Str,CAAAfrMMeu

17、1SubMn1Str);SetAccessChild(pCAAAfrMeu1EltSnu,pCAAAfrMMeu1SubMn1Str);SetAccessCommand(pCAAAfrMMeu1SubMn1Str,CAAAfrCmd1Hdr);在CAAAfrGeoCreationWkb.CATNls文件中设置菜单显示的属性。CAAAfrMeu1EltSnu.Title=新建菜单1;CAAAfrMeu1EltTlb.Title=command1;3、建立菜单以及按钮的响应类建好的workbench空框架中可以创建三种类型的响应(command)类，他们都是CATCommand派生出来的。具体添加

18、过程是打开CAARade菜单Insert,选择CATIAResource下的Command.。可以选择Statechartcommand，dialog-boxbasedcommand和Basiccommand。Basiccommand是创建一个空的响应类，在函数Activate(CATCommand*iFromClient,CATNotification*iEvtDat)中添加响应。dialog-boxbasedcommand在二次开发中会被更多的用到。选择该类型响应类，在运行的时候会直接弹出一个对话框，当然，可以对这个对话框进行编辑。对话框编辑界面如图6所示，里面有一个正在编辑的对话框，在图

19、的中部，右边是自带的一些控件，包括CATDlgFrame，CATDlgLabel，CATDlgEditor，CATDlgPushButton，CATDlgRadioButton等等。对话框内所有的控件在Build()函数中列出，应用函数SetGridConstraints(shortintiTopRow,shortintiLeftColumn,shortintiRowSpan,unsignedintJustification通过设置控件在对话框中矩阵位置的方式来调整位置。图6对话框编辑为控件添加回调函数来响应各种操作。如图7所示，CATDIgPushButton按钮控件包括Creation,V

20、isibilityswap，Resizement,Buttonactivation以及Repetitivebuttonactivation5中回调函数。选择Buttonactivation产生点击响应生成回调函数OnPushButton004PushBActivateNotification(CATCommand*cmd,CATNotification*evt,CATCommandClientDatadata)，可以在这个函数内添加代码。图7添加对话框控件回调函数四、开发实例1、通过输入参数绘制拉伸体的例子，可以根据自己的需要生成拉伸体以及其他复杂的模型并实现参数化的过程，此例中通过输入截面圆

21、的半径、拉伸长度以及拉伸方向与截面法向角度值生成拉伸体，并可以改变其位置。如图8所示。图8按钮对话框响应绘制拉伸体2、五座标数控机床运动仿真。实现了机床的数字化建模以及机床的运动仿真，并可在此基础上实现更多的仿真功能和模块。仿真完成后的效果图如图9所示，图10和图11分别为局部效果以及刀轨的显示。Mjcn-?ffi*ns口训.*:lKk片営(?-皿?11mmpamziS鲁|叶唇应5毗J-BBwYract.Lj議(EkrwZ.llY-RlA(BdntA.l)斟昭fl怪taoBQRsiWfrJ(SMMSortliMlWter(QrttefHklti.)YAWaicTaMe(WkTcMJ孰血!订曲聞JloolWlTMWli.lJ氐駁他啊4l，他1】伽rtMJLguif肩唤J-JWJ辿Aq占卑IM-TS图9机床运动仿真的整体效果图图10运动仿真局部效果图图11独立显示的导轨首先，新建一个独立的工作台，在下面建立两个个模块：机床模型建立模块和运动仿真模块。为每个模块建立各自所需的Toolbar和对话框以及响应函数，可以参考前面提到的方法。然后，通过利用CATIA本身的建模功能或者利用二次开发自己应用代码生成机床数字化模型。本文采用了后者，这样有利于后面对于模型的操作和添加机床行程等约束参数。建模应用了CATIA的产品结构模块，机床文件为*.