CATIA多模型工作模式浅析

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在使用CATIA软件进行计算机辅助设计、制造和工程分析的过程中，都离不开模型。我们在工作中建立的各种元素都是在模型中建立，工作结果最终也要存储在模型中以备后续各步工作利用，因此不可避免的我们要与CATIA模型打交道。实际上每次启动CATIA成功后，系统已经自动打开了一个模型，区别仅在于冷启动时打开的是一个新模型，而热启动打开的是上次退出时打开的最后一个模型。当然我们也可以读取任何一个我们所需要的模型进行工作，但是利用CATIA我们不仅仅是只能打开一个模型，而是能一次打开所需要的多个模型，这就涉及到了CATIA的多模型工作模式与session类型的文件。

每次进入CATIA环境的同时也就进入了一个session。我们可以以不同的方式打开多个模型，而session就是由读取并放置到需要位置的一个或多个模型构成的， session可以以session文件类型存储起来。Session文件也是CATIA模型的一种，可以利用相关的功能进行读取、编辑与存储。

利用多模型工作模式可以使用户能同时处理多个只读被动模型与可读/写（即可在主动模式与被动模式之间转换的）被动模型及主动模型。这样可以使用精简的、比较小的模型工作，以使工作有条理、提高效率，并节约系统资源。

我们曾利用已有的空间模型生成工程图纸，在画零件装配图是需要使用所有相关的空间几何模型。如果在单个模型工作模式下工作，我们必须将所有几何模型中的元素合并到一个模型中，然后在这个基础上进行投影、做剖面、剖视图及各方向视图等。在这种模式下工作，当模型较小、数量较少时还是可行的。如果模型数量较多、模型较大的时候，再合并成一个模型进行工作则会出现一些困难。首先是合并后的模型占据存储空间较大，读取与存储较为困难，如果硬盘空间资源有限时这个问题就更为突出，经常会出现存储时系统提示“device is full”(磁盘已满)，或者工作过程中容易死机导致工作成果丢失。另外许多模型合并成一个模型后如果所有元素都显示则屏幕上显示元素过多，不利于对模型结构进行观察与分析，也不利于以零件为单元对模型元素进行分类、整理。在做剖面、剖视图及方向视图时，可能产生太多不需要的Draw（平面）元素。例如，我们为表示两个钣金零件的搭接关系而作一个剖面图，用自动生成剖面元素的功能作图时，就可能将剖切面与所有元素的交线（包括我们所需要的剖切线与我们所不需要的剖切线）都投影到Draw（平面）模式下的视图中，这样就要花些时间删除不需要的Draw元素，另外，计算机在生成这些不需要的Draw元素时也要花些时间。当然可以利用NP（不可选取）或NS（不显示）使我们暂时不需要的元素不显示或不可选取而不生成不需要的Draw元素，但这很难方便地以零件为单位进行NP（不可选取）或NS（不显示）操作，操作过程比较烦琐。但是利用多模型工作模式后，不但仍然能作在单个模型工作模式下的一切工作，还可以避免以上的诸多不便，可以以一个仅含Draw(平面)元素的模型作为当前主动模型，以打开被动模型的方式打开读取在画装配图的过程中所需要的各零件的几何模型，然后就利用这些模型绘制各种视图。由于要参考的几何元素属于各不同的被动模型，可以有选择的对各模型进行NP（不可选取）或NS（不显示）及改变颜色等操作。同时因为主动模型中仅含Draw(平面)元素，模型占据的存储空间大大减小，例如在绘制HFJ6330B车下隔板组件时，共需二十个钣金零件，如果合并成一个模型，需要占据几十兆的硬盘存储空间，而采用多模型工作模式进行工作，只需2～3兆的空间存储Draw(平面)元素。将session存储后，下次继续工作时读取session文件即可继续进行以前的工作。当然这种方式不仅限于装配图的绘制，也同样适用与绘制零件图。

在对多个零件进行布置时，如果有不同的布置方案，可以在以被动方式读取所需的各模型后，改变模型的位置、方向等参数以实现不同的布置方案，然后以session文件存储不同的布置方案,这要比把每个方案所需的模型中的元素都合并到一个模型中，再改变相应的元素的位置、方向等参数以实现不同的布置方案过程要简便，而且占据存储空间要小得多。

在利用运动机构进行机构运动模拟、参数求解及干涉检查的过程中，通常在建立运动副时为了简化工作，我们都尽可能以简单而且少的元素如最基本的点、线等建立运动副。但机构建成后进行运动分析、尤其是进行干涉检查时，必须将每个构件都生成solid(实体)或face(表面)，如果都放在一个模型中，由于生成过程中涉及的条件比较多，如各构件属于不同的几何集，生成的元素也必须在相应的几何集中，生成这些元素的过程中经常需要变换当前集，比较繁琐，而且模型中的元素较多，不容易清楚的看出各运动副之间的关系。如果在当前主动模型中建立一个仅含运动副的运动机构，而为各构件对应的零件单独建立一个模型并以打开被动模型的方式读取后，将其附加到相应的构件上，这时就可以进行运动模拟、参数求解及干涉检查等工作了，效果与在一个模型中进行是完全相同的，取别在于模型更小、层次清楚、工作更有条理。

在进行结构设计中,不可避免的要在各相关模型间传递信息以保证结构的协调性。利用读取的被动模型传递信息要比直接合并模型或元素更直观、过程更简便,结果模型也相对较小。有些情况下几个模型之间有相关特性，这种相关特性也要在多模型模式下的各模型之间传递。

在多模型工作模式下，我们首先要读取需要的模型。CATIA有几种功能可用于读取模型，如“file”、“model”、“overlay”等键盘功能。由于目前所使用的工作站软件的限制，有些功能在功能键盘上没有，而且利用键盘功能读取模型时要退出当时正在使用的功能，增加了操作步骤。在CATIA工具条中的“file”（文件管理）功能可以随时使用而不必退出当前功能，并具有与上述功能相同的功能。使用时，选“file”（ 文件管理）工具后出现如图1所示的菜单，选其

中的“open”（打开文件）项，出现“open”（打开文件）对话框如图2所示。我们首先要确定要打开文件的类型，如果要打开的是模型文件，首先要在“FileFormat”（文件类型）初选文件类型为“Model”（模型文件）然后在“Directories”（目 录）框处选

图  2

取要读取的模型所在的目录，在“Files”（文件）框处选取要读取的模型。选定了要读取的模型后就要决定以何种方式打开模型，CATIA提供了四种打开模型的方式，他们是：

1.  Single:    只打开一个模型，而且在此之前打开的所有模型都将被关闭。

2.  ReplaceActive:    打开的模型件将取代当前主动模型成为主动模型，原主动模型关闭。

3.  AddActive:    打开的模型成为主动模型，原主动模型成为被动模型。

4.  AddPassive:    向当前session的“default”（默认）“workarea”（工作区域）与当前“ workarea” （工作区域）中添加被动模型。

要选取打开模型的方式只要在打开文件对话框中选取“Open Mode”（打开模式），就出现一个包含上述四种打开模式选项的菜单，如图3所示。根据需要选取其中的一种即确定了打开

                        文件的模式，选取“OK”（确

                        定）打开选定的模型。在

                       “open”对话框中的“Option”

                       （选项）还可以定义一些打开模型

                        的特性，例如选定“Lock as   

          图 3          passive”后打开的被动模型就被锁定为被动模型，在session中不能再被转化为主动模型。

如果发现读取的模型中有些是我们所不需要的，可以随时关闭它们。关闭模型时，可在“file”工具菜单中选“close”（ 关闭模型）项，出现一个“close”（ 关闭模型）对话框显示出session的当前“workarea”中的所有模型，，选取要关闭的模型后单击“OK”（确定）即可关闭模型。应该注意的是在关闭模型时应确定其中的有用数据都已经保存过，因为模型关闭后所有未保存过的数据将全部丢失。

模型打开后就可以从事各种工作了，但是为了使工作更有条理，层次更清楚，还可以做一些准备工作，如装饰模型、定义“workarea”等，这些工作可以利用“session”或“models”键盘功能来实现。结合目前软件的实际情况，可以使用“models”功能来定义“workarea”和装饰模型。

进入“models”功能后，出现一个模型管理对话框，可以为每个模型定义颜色、确定模型元素可选取/不可选取、以及显示/不显示“draw”元素等操作。

一次打开多个模型后，有时不希望显示其中的一部分模型，可以用“windows”工具条中的“Show”（显示）/“No show”（不显示）功能随时隐去/显示某些模型。

在多模型工作模式下，有些时候我们只需要利用其中的一部分模型，另一些时候利用其它一些模型，而且其中的主动模型也可能不同。这时可以用“session”或“models”功能定义若干各“workarea”（工作区域），其中每个“workarea”中包含当前“session”中的全部或部分模型，其中一个是主动模型。选择不同的“workarea”既选择了要利用的模型的不同组合。当某些“workarea”不满足需要时，利用“session”或“models”功能中关于“workarea”的“modify”（修改）功能可在其中增加、减少模型或改变主动模型等。不需要的“workarea”可以用上述功能中的“workarea + delete”（删除工作区域）功能删除。但删除“workarea”并不会删除任何模型元素，也不关闭模型。

定义“workarea”要使用“session”或“models”功能中的“workarea + create”（创建工作区域）功能，进入上述功能后，键入一个名称作为该“workarea”的名称，然后选取一个模型作为主动模型并根据需要选取被动模型，即完成了对“session”的定义。一个“session”中包含一个或多个模型，根据对这些模型的不同组合可以定义多个“workarea”，每个“workarea”中有一个模型为主动模型同一个模型在不同的“workarea”中可以有不同的显示方式，如颜色、是否显示“draw”元素、是否显示阴影等。我们就可以在不同的“workarea”中工作来利用不同的模型组合，但同时也就涉及到了在不同的“workarea”之间切换的问题。用“session”或“models”功能的“workarea + change”（改变工作区域）功能既可以改变当前workarea。选“filter”工具的“model filter”项后在“model filter”对话框种选择 “workarea”名称也可以改变当前“workarea ”。

在一个“workarea”中的主动模型也不是固定不变的，用键盘功能“model”的“swap”功能或工具条“windows”中的“swap by graphic selection”（通过选取模型的几何元素转换主动模型）后选取要作为主动模型的模型的任一可选取的元素即使该模型成为当前主动模型。

在进行零件布置时，用键盘功能“models”的“modify”功能可以方便地对模型进行平移、旋转等操作，然后将不同的方案存储到不同的“session”文件中以备以后读取、利用。

在进行结构设计时，为保证各零件之间的协调，需要在各

模型之间传递协调数据，在单个模型工作模式下只能通过合并模型或合并有关的元素来实现。在多个模型工作模式下，如果对要协调的部位的元素不用进行编辑，可以直接利用被动模型中的元素。如果需要将某些元素复制到当前主动模型中，进入键盘功能“models”的“copy”（复制）功能后选取所需要的被动模型中的元素就可以将其复制到前主动模型中而成为其中的元素。

我们所从事的工作只有存储起来才能供自己或他人利用。在多模型工作模式下，可以直接存储当前主动模型后退出当前“session”，但这样下次继续工作时必须重复上次工作开始时的打开模型及定义模型几何属性与workarea的工作。如果将“session”以“session”文件类型存储起来，下次开始工作时直接读取“session”文件就可以恢复存储时的“session”，这首先要将“session”存储起来。存储“session”可以用键盘功能“session”的“write”（存储）功能实现，也可以在工具条“file”的菜单中选“Save session as …”这时会出现“Save session as …”（存储“session”为…）对话框，如图4所示。在“Directories”

图 4

（目录）框中选取要把“session”文件存储在其中的目录，在“Selection”框中输入名称后单击“OK”键，出现一个具有四个关于“session”存储方式选项的对话框，如图５所

图 5

示，其中的四个选项的含义分别是：

1.   Savereferance only    :   session文件只存储在当前session中打开了哪些模型及其放置的位置等。

2.   Savecopies of modified data only    :   session文件除了存储与第一种选项中存储的相同的内容外还存储了有关修改了的模型的全部信息。

3.   Savecopies of all data    :    session文件存储了当前session的全部信息，除记录打开了哪些模型及其放置的位置外，还保存了所涉及到的全部模型的数据。

4.   Savereference and update original data   :　session文件储存除了与第一项相同的内容外还根据当前session中对各模型所做的更改更新原始模型。

存储session后就可以退出当前session。退出当前session     

可以用“session”功能或“file”工具创建一个新的session，也可以读取一个以前存储的session来退出当前session，还可以通过输入键盘命令“／exit”后冷启动来完成。

以session类型存储的文件只能以键盘功能session的“read”功能或工具条“file”中的“open”功能来读取。使用工具条“file”中的“open”功能读取session文件时出现的对话框与读取模型时完全相同，区别在于在“File Format”（文件类型）中要选“SESSION”类型的文件，选好文件类型后在“Directories”框中选session文件所在的目录后在“Files”框中选需要的session文件，单击“OK”（确定）即可读取session文件，将工作恢复到存储session时的状态。

以上简要论述了采用CATIA多模型工作模式的优点以及多模型工作模式下模型的管理、session的概念、读取与存储和workarea的定义与操作等，合理地利用多模型工作模式可以在很大程度上提高工作效率。

湖光山色

要是加上插图就好了。