一、背景
随着数字化、智能化技术不断发展,如何有效地推进设计技术手段与协同流程管理的数字化变革,是传统水电、抽蓄等工程领域设计数字化转型升级的重点研究内容之一。
近年来,我们结合实际工程项目,在达索3DEXPERIENCE平台先后陆续开展了三维正向设计、三维出图等方面的技术探索与研究,推动平台本地化、专业化方面的建设与应用,并取得了较好的实践效果。
二、基于CATIA快速出图软件介绍
基于CATIA快速出图软件(以下简称“出图软件”)是在水利水电工程三维出图方面的主要研发成果之一。该软件有效地解决了工程三维设计与二维出图“两张皮”现象,在三维设计成果的利用与工程图绘制效率上起到了较好的促进与提升作用。
出图软件依托于达索系统平台CAA架构进行研发,在平台原生出图功能的基础上,结合设计标准、业务逻辑以及操作流程等方面需求,实现了批量剖视、高程标注、桩号标注、坡度标注、工程矢量填充、支护标注、工程图纸说明、坐标表、工程量表等专业出图基础功能命令,并对水利水电工程图纸的图框、字体、线型、矢量图、各专业标准大样图等内容配置进行了补充完善。目前已在多个水电及抽蓄工程项目中实践应用。据不完全统计,与传统CAD制图对比,平均出图效率提升30%~60%。

基于CATIA快速出图软件整体功能框架
为了更好地推进达索3DEXPERIENCE平台在行业内的本地化、专业化发展,今后几期将与大家分享一些专业基础功能模块的研发思路与案例,共同探索达索平台在水利水电行业中的技术研发及应用推广。
本期主要针对批量剖视功能的研发实现思路与应用案例进行介绍。
三、批量剖视功能研发思路
批量剖视功能是根据设计定义的规则在三维设计界面中生成多个自定义剖面,从而完成对工程构件体型的一键式快速批量剖切出图,实现功能主要包括以下两个方面:
①批量生成剖面集功能:通过定义设计规则,实现快速批量生成多个剖切平面,并集成在相关自定义剖面集下,为生成对应的剖视图提供输入的位置条件。
②一键生成剖视图功能:自动读取自定义剖面集中的各剖切平面,对工程构件体型进行一键批量剖切,生成对应的二维剖切视图,为下一步工程高程、桩号、尺寸等标注工作做准备。
批量生成剖面集功能在三维的零件或装配环境下定义执行,基于CATIA V6提供的自定义特征、绘制3D Rep、可视化接口等技术实现剖面集的批量生成,具体实现步骤如下:
Step1:读取配置文件并初始化界面
Step2:选择设计阶段与图纸类型
Step3:调整剖面信息,包括剖面名称、方向、间距等
Step4:点击“预览”或“确定”命令执行程序
Step5:通过剖面信息与被剖的几何体计算最大包围盒
Step6:通过包围盒与获取界面剖面调整数据得到的偏移名称、方向和距离等,计算得到偏移面的四个端点并存储至自定义特征
Step7:将创建的剖面集插入到当前零件下并更新零组件
Step8:通过剖面特征的CATI3DGeoVisu接口,使用CAT3DBagRep绘制剖面特征轮廓
02一键生成剖视图功能开发思路
一键生成剖视图功能在工程图环境下执行,具体实现步骤如下:
Step1:选择三维空间中生成的剖面集、设定视图比例、剖视图的生成方式
Step2:通过选择的剖面集对象,从三维空间利用接口CATINavigateObject获取该对象下所有剖面
Step3:遍历该剖面集对象,并通过自定义的特征获取对应的属性信息
Step4:生成三视图(正视图、前视图、左视图)或获取当前激活的视图
Step5:根据剖面特征在当前视图的投影计算剖面线上两个端点
Step6:根据剖面线端点、投影方向、视图比例,使用CreateSectionView方法创建剖视图并对剖视图重命名
Step7:待所有剖视图生成完成之后,根据排布规则对所有剖视图进行位置调整
Step8:自动计算剖视图位置排布后显示所有剖视图,鼠标左键选择视图生成位置完成剖视图的生成
四、批量剖视功能交互设计
批量生成剖面集功能交互设计步骤如下:
Step1:预定义剖视图生成规则形成配置文件:以零点或坐标轴为基准,分别以XY方向、YZ方向、ZX方向按照给定偏移距离创建平面,并将该平面作为剖面。
Step2:在装配或零件环境下,激活“批量生成剖面集”命令,选择设计阶段、选择图纸类型,根据选择图纸类型从配置文件获取对应的剖面集生成要素,并初始化显示到界面。
Step3:根据需要修改剖面名称、调整偏移方向和偏移距离;
Step4:可预览剖面集中的剖面与剖切对象的位置关系,如果剖面位置不理想可继续调整,再进行预览;
Step5:点击确定,批量生成剖面集。

批量生成剖面集功能交互界面

批量生成剖面集功能交互结果
一键生成剖视图功能交互设计步骤如下:
Step1:激活“剖面视图生成”命令,跨窗口选择三维空间内的剖面集合,自动获取阶段设定(与批量生成剖面集的阶段设定一致),设置视图比例,选择生成方式。
Step2:鼠标点击位置,生成视图。

一键生成剖视图功能交互界面

一键生成剖视图功能交互结果
五、结语
随着数字化设计研发的深入推进,快速出图软件作为衔接三维成果与二维图纸的重要功能模块,基于设计数据中心与专家知识经验库,融合设计管理流程与技术标准,正在开展进一步的智能化研发应用工作。