9.1设置有关知识工程的环境使用CATIA知识工程的参数、方程或设计表时，应该进行以下设置：1.设置特征树的显示状态选择(xuǎnzé)菜单【Tools】【Options…】，弹出图9-1所示对话框在该对话框左侧特征树上选择(xuǎnzé)【Parameters】，单击【Knowledge】选项卡，见图9-1图9-1设置参数在特征树的显示状态第1页/共58页第一页，共59页 该选项卡分为以下(yǐxià)三栏：(1)ParameterTreeView 栏Withvalue切换开关：若该切换开关为开，参数值显示在特征树上，参见图9-2Withformula切换开关：若该切换开关为开，方程显示在特征树上，参见图9-22)Parameternames栏SurroundedbyThesymbol切换开关：若该切换开关为开，参数需要用引号括起，对非拉丁字母的参数名称必须用引号括起，参见图9-23)Language栏Loadextendedlanguagelibraries切换开关：若该切换开关为开，可以使用测量或用户定义函数，可以从下面的选项框中选择库函数。
第2页/共58页第二页，共59页 图9-2参数和方程在特征(tèzhēng)树上显示的实例 第3页/共58页第三页，共59页 2.选择菜单【Tools】【Options…】，弹出图9-3所示对话框在该对话框左侧路径树上选择【MechanicalDesign】【PartDesign】，单击【Display】选项卡，见图9-3图9-3设置(shèzhì)实体模型特征树的显示配置选项第4页/共58页第四页，共59页 Specificationtree栏Parameters切换开关：若该切换开关为开，实体模型参数显示在实体特征树上Relations切换开关：若该切换开关为开，实体模型的方程，检查或规则(guīzé)等关系显示在实体特征树上3.选择菜单【Tools】【Options…】，弹出图9-4所示对话框在该对话框左侧路径树上选择【Infrastructure】【ProductStructure】，单击【Display】选项卡，见图9-4第5页/共58页第五页，共59页 图9-4设置装配体模型特征树的显示配置(pèizhì)选项 Specification tree栏Parameters 装配模型的参数显示在特征树上Relations 装配模型的关系式显示在特征树上第6页/共58页第六页，共59页。
9.2参数化和知识工程工具有关参数化和知识工程的术语有参数（Parameter）、关系（Relation）、方程（Formula）、规则（Rule）、检查（Check）和设计表（DesignTable ）9.2.1.参数1.参数（Parameter）的特点（1）参数是CATIA特有的特征，被赋予特定值，可以(kěyǐ)在Relation（关系）中引用2）可以(kěyǐ)在实体模型层（partlevel）、装配模型层（productlevel）和特征层（featurelevel）三个层次定义参数3）参数可以(kěyǐ)分为CATIA自动产生的内部参数和用户定义的参数4）参数有实数、整数、字符串、逻辑变量、长度、质量等数据类型5）参数可以(kěyǐ)是单值的，也可以(kěyǐ)是多值的第7页/共58页第七页，共59页 2.定义参数的过程单击图标，弹出图9-5所示公式对话框通过该对话框定义参数的名称、类型、单值还是多值以及该参数的默认值例如定义参数a1，a1是整型的单值的参数，它的默认值是10操作如下：单击图标，从图9-5所示公式对话框的NewParameteroftype的下拉列表中选择Integer，从With的下拉列表中选择SingleValue，单击NewParameteroftype按 钮 ， 在 Double click on a parameter to edit it列 表 和 Edit name orvalueofthecurnerparameter编辑框出现(chūxiàn)了Integer.1。
Integer.1是当前默认的新参数，选择Edit name or value of the curnerparameter编辑框内的Integer.1，将其修改为a1，将其右侧的编辑框内的默认值修改为10该参数定义完毕，在特征树上显示了该节点，见图9-6第8页/共58页第八页，共59页 图9-5公式(gōngshì)对话框图9-6添加(tiān jiā)了参数a1之后的特征树第9页/共58页第九页，共59页 9.2.2公式公式（Formulas）即一个参数用其它参数定义的表达式有以下三种定义公式的途径1.通过参数的上下文相关菜单定义一个新的或修改原有的公式例如，现有参数a1、b2、c3，见图9-7（a），若定义公式a1= 2 * b2 + (c3 +10)/3，操作过程如下：将光标(ɡuānɡbiāo)移至特征树上的节点a1，单击鼠标右键，在随后弹出的上下文菜单上依次选择【a1object】【EditFormulas…】，见图9-7（b），弹出图9-8所示编辑公式对话框。
图9-79-7定义公式(gōngshì)(gōngshì)的上下文菜单选项 第10页/共58页第十页，共59页 图9-8编辑(biānjí)公式对话框 第11页/共58页第十一页，共59页 在编辑公式(gōngshì)对话框的第二行输入“2*b2+(c3+10)/3”，单击OK按钮即可在特征树上，参数a1从原来的a1=0改变为a1=25=2*b2+(c3+10)/3，并且增加了节点Relations（关系），见图9-9图9-9建立了一个公式(gōngshì)之后的特征树第12页/共58页第十二页，共59页 2.利用公式对话框定义公式单击图标，弹出图9-5所示公式对话框在列表框选择一个参数，单击该对话框右下方的AddFormula按钮或双击某一参数，弹出图9-8所示编辑(biānjí)公式对话框，定义一个新的或修改原有的公式注意不要选择“Incremental”按钮3.利用对话框的按钮（1）直接改变参数的数值双击特征树上的参数，例如，双击特征树上的参数a1，弹出图9-10所示的参数编辑(biānjí)对话框。
单击该对话框的按钮，弹出图9-8所示编辑(biānjí)公式对话框，通过该对话框定义可以修改原有的公式图9-10参数编辑(biānjí)对话框第13页/共58页第十三页，共59页 （2）间接改变参数的数值当参数已通过公式成为形体参数的函数时，修改该形体，原有的对话框增加了按钮，通过该按钮，可以修改原有的公式例如，某公式定义参数b2等于某拉伸体的第一界限长度(chángdù)，双击这个拉伸体，弹出定义伸体的对话框增加了按钮，见图9-11单击该按钮，将弹出图9-8所示编辑公式对话框，通过该对话框定义可以修改原有的公式图9-11增加了按钮的对话框第14页/共58页第十四页，共59页 9.2.3.检查检查（Checks）是一系列判断表达式，为用户提供是否满足某种状况的信息检查不影响(yǐngxiǎng)形体的几何形状如果当前模块没有检查或规则的功能，需要选择菜单【Start】→【Knowledgeware】→【Kno wledgeware Advisor】,调用有关知识工程的模块，即可出现检查图标和规则图标。
1.定义检查单击图标，弹出图9-12所示定义检查名字对话框，输入检查的名字，例如，“高度H”单击OK按钮，按照图9-13所示定义检查条件和返回信息对话框图9-12定义检查名字对话框第15页/共58页第十五页，共59页 在图9-13所示对话框的TypeofCheck域输入返回值的类型，例如“Information”,在Message域输入返回的具体信息，例如“高 度 H 已 经 超 过 100 mm ！ ”,在 中 间 的 大 窗 口 输 入 检 查(jiǎnchá)条件，例如“h<=100mm”图9-13定义检查(jiǎnchá)条件和返回信息对话框第16页/共58页第十六页，共59页 2.判断表达式判断表达式与程序设计语言的判断表达式相同，例如：h<100mm若参数(cānshù)h的值小于100mm，则满足检查的条件，不返回任何信息h<=100mm若参数(cānshù)h的值小于等于100mm，满足检查的条件，不返回任何信息。
h >= 10 mm and h<= 100 mm， 若 参 数 (cānshù)h的 值 在 10mm和100mm之间（包括10mm和100mm），满足检查的条件，不返回任何信息如果不满足上述检查的条件，则返回在Message域指定的信息第17页/共58页第十七页，共59页 3.检查返回值的类型若数据不满足给定(ɡěidìnɡ)的条件时，可有不同类型的返回值从Type ofCheck域的下拉列表可以选择以下三种类型1）Silent不返回任何信息2）Information返回提示信息，见图9-143）Warning”图9-14返回提示信息返回警告信息，见图9-15图9-15返回警告信息第18页/共58页第十八页，共59页 9.2.4规则规则（Rules）类似于程序设计语言的条件语句，在满足条件的情况下执行一些指令，如定义参数或方程，或者发出提示信息，用于对参数的控制。
单击图标，弹出图9-16所示定义规则名字的对话框输入规则的名字，单击OK按钮，弹出图9-17所示定义规则名字的对话框图9-16定义规则名字的对话框定义规则时，参数可以(kěyǐ)从参数树、几何图形的尺寸或字典参数库中选取，例如下述规则的意义是:如果点Point.5的X坐标为正数，显示信息“Point.5abscissaispositive”,否则显示信息“Point.5abxcissais：（Point5的X参数值）”第19页/共58页第十九页，共59页 图9-17定义(dìngyì)规则的对话框 第20页/共58页第二十页，共59页 9.2.5设计表设计表(DesignTable)提供了产生和管理系列零件的工具，系列零件具有相同的参数、类似的结构( jiégòu)，只是零件的参数值不尽相同，例如螺母系列，其参数定义为螺母直径、孔径、厚度、螺纹类型等等设计表中每一列包括这些参数的一个值，即对应一个螺母零件，整个表对应一系列螺母设计表的目的是通过外部参数数据控制几何形状，设计表功能需要MicrosoftExcel支持。
1.建立设计表单击图标，弹出图9-18所示对话框，输入设计表的名称和说明，见图9-18第21页/共58页第二十一页，共59页 图9-18建立(jiànlì)设计表的对话框第22页/共58页第二十二页，共59页 2.建立设计表的两个途径有两种生成设计表的途径，一种是通过已经存在的Excel文件产生(chǎnshēng)参数表，另一种是从现有参数产生(chǎnshēng)参数表1）从已经存在的文件中产生(chǎnshēng)参数表打开Createadesigntablefromapre-existingfile切换开关（见图9-18），单击OK按钮，随后弹出的SelecttheDesignTable file对话框通过该对话框选择一个已存在的Excel文件图9-19是一个用Microsoft Excel建立的名字为bolt.xls文件第23页/共58页第二十三页，共59页 图9-19用MicrosoftExcel建立的名字(míngzi)为bolt的文件第24页/共58页第二十四页，共59页。
接着需要回答图9-20所示“是否(shìfǒu)产生同名参数自动关联”提示，选择“是”，则同名参数自动关联，选择“否”，则不自动产生同名参数的自动关联，于是弹出图9-21所示生成设计表的对话框图9-20“是否(shìfǒu)产生同名的参数自动对应”的询问第25页/共58页第二十五页，共59页 图9-21生成(shēnɡchénɡ)设计表的对话框第26页/共58页第二十六页，共59页 通过图9-21所示对话框确定设计表和选择的Excel文件中参数的关系(guānxì)Associate按钮：产生同类型参数的关联关系(guānxì)左边Parameters列表内是在CATIA中定义的参数，Columns列表内是Excel文件中的数据名例如，在Parameters列表内选择了“D_dia”，在Columns列表内选择了“D_dia”，将建立了这两个参数的关联关系(guānxì)，二者的名字可以是不同的，但类型必须相同右边的Associationsbetweenparameters andcolumns列表框显示了CATIA中定义的参数和Excel文件中的数据的对应关联关系(guānxì)。
Dissociate按钮：取消同类型参数已建立的关联关系(guānxì)Createparameters…按钮：在参数表中产生输入文件的参数Edittable按钮…：进入Excel环境，编辑所选的Excel文件单击OK按钮即可生成图9-22所示的设计表第27页/共58页第二十七页，共59页 图9-22设计(shèjì)表第28页/共58页第二十八页，共59页 打开Createadesigntablewithcurrentparametervalue切换开关（见图9-18），单击OK按钮，弹出图9-23所示选择插入到设计表参数的对话框图9-23选择插入到设计表参数的对话框通过该对话框中间的两个箭头，可以将左边列表的表项插入到右边列表，或者将右边列表的表项送回到左边的列表单击OK按钮，弹出图9-24所示生成(shēnɡchénɡ)设计表的对话框框输入文件名，保存设计表为Excel文件第29页/共58页第二十九页，共59页 图9-24生成(shēnɡchénɡ)设计表的对话框第30页/共58页第三十页，共59页。
如果单击上述对话框的EditTable …按钮，将进入图9-25所示Excel编辑设计(shèjì)表的环境图9-25在Excel中编辑设计(shèjì)表第31页/共58页第三十一页，共59页 3.编辑更改设计表的配置(pèizhì)或修改设计表参数值（1）修改编辑更改设计表的配置(pèizhì)或修改设计表参数值双击特征树上参数表项下的Configuration，出现图9-26所示对话框图9-26编辑更改设计表的配置(pèizhì)或修改设计表参数值第32页/共58页第三十二页，共59页 （2）单击图9-26对话框的按钮，进入图9-27所示更改设计表对话框，可以选择设计表的不同行，改变其中(qízhōng)的参数图9-27更改设计表的对话框也可以直接双击特征树上的项，弹出图9-27所示的对话框，改变设计表中的参数第33页/共58页第三十三页，共59页 9.3应用实例[例9-1]以系列的螺栓为例，介绍参数(cānshù)化设计及知识工程的应用1．进入PartDesign模块选择菜单【File】【New…】，在随后弹出的建立新文件的对话框中选择“Part”，进入PartDesign模块。
2．建立参数(cānshù)单击图标，弹出图9-28所示公式对话框建立以下参数(cānshù)：Material=’none’材料Designation=M6螺栓名称D_dia=6mm螺纹大径L_length=30mm螺柱长度K_max_head_depth=4mm六角头厚度S_nom_across_flats=10mm六角头对边距离P_pitch=1mm倒角宽度R_min=0.25mm圆角半径第34页/共58页第三十四页，共59页 图9-28公式(gōngshì)对话框第35页/共58页第三十五页，共59页 单击OK按钮，参数定义结束，特征(tèzhēng)树增加了Parameters结点，见图9-29图9-29特征(tèzhēng)树的Parameters（参数）结点第36页/共58页第三十六页，共59页 3.建立螺栓的模型（1）定义螺纹半径(bànjìng)的公式单击图标，选择YZ坐标面，以坐标原点为圆心，画任意半径(bànjìng)的圆将光标移至半径(bànjìng)尺寸，单击鼠标右键，在随后弹出的上下文菜单中选择【Radius.1Object】【EditFormula】，通过随后弹出的公式编辑对话框定义螺纹半径(bànjìng)为D_dia*0.5的公式，见图9-30。
图9-30定义螺栓半径(bànjìng)的公式第37页/共58页第三十七页，共59页 （2）定义螺栓长度的公式返回实体建模模块，单击图标拉伸圆将光标(ɡuānɡbiāo)移至图9-31所示拉伸圆对话框的长度尺寸，单击鼠标右键，在随后弹出的上下文菜单中选择【EditFormula…】，通过随后弹出的图9-32所示公式编辑对话框定义螺栓长度的公式为L_length图9-31拉伸圆的对话框第38页/共58页第三十八页，共59页 图9-32定义螺栓(luóshuān)长度的公式第39页/共58页第三十九页，共59页 （3）定义六角头对边距离的公式(gōngshì)单击图标，选择圆柱的上表面为基面，画正六边形，见图9-33用定义螺纹半径的方法定义六角头对边距离的公式(gōngshì)为S_nom_across_flats，见图9-34图9-33画正六边形第40页/共58页第四十页，共59页 图9-34定义螺栓六角头对边距离(jùlí)的公式第41页/共58页第四十一页，共59页 （4）定义(dìngyì)螺栓六角头厚度的公式退出草图，单击图标拉伸正六边形，用定义(dìngyì)螺 柱 长 度 的 方 法 定 义 (dìngyì)六 角 头 厚 度 的 公 式 为K_max_head_depth，见图9-35。
图9-35定义(dìngyì)螺栓六角头厚度的公式第42页/共58页第四十二页，共59页 （5）定义螺栓六角头顶部的圆锥面选择XZ坐标面，单击图标，绘制图9-36所示三角形，标注三角形顶点至螺栓轴线(zhóuxiàn)的尺寸，用定义螺纹半径的方法定义三角形顶点到螺栓轴线(zhóu xiàn)距离的公式为S_nom_across_flats *0.5见图9-36图9-36定义三角形顶点到螺栓轴线(zhóuxiàn)距离的公式第43页/共58页第四十三页，共59页 退出草图，单击图标，生成(shēnɡchénɡ)螺栓顶部的圆锥面，见图9-37图9-37生成(shēnɡchénɡ)螺栓顶部的圆锥面第44页/共58页第四十四页，共59页 （6）定义(dìngyì)螺栓圆角半径的公式单击图标，生成螺栓的圆角，用定义(dìngyì)螺柱长度的方法定义(dìngyì)圆角半径的公式为R_min图9-38定义(dìngyì)螺栓圆角半径的公式第45页/共58页第四十五页，共59页。
（7）定义螺栓倒角宽度(kuāndù)的公式单击图标，生成螺栓的倒角用定义螺栓圆角半径的方法定义螺栓倒角宽度(kuāndù)的公式为P_pitch，如图9-39所示图9-39定义螺栓倒角宽度(kuāndù)的公式至此，螺栓实体参数化模型建立完毕第46页/共58页第四十六页，共59页 4.生成设计表（1）更改设置如果参数名称前后有注释符号“`”，通过菜单ToolsOptionGeneral-Parameters-Knowledge页，选择菜单Tools Options…，弹出图9-1所示对话框在该对话框左侧路径树上选择Parameters，单击Knowledge选项卡，关闭“Surroundedbythesymbol`”切换开关即可2）建立设计表单击图标，弹出图9-18所示建立设计表的对话框，选择从已有文件产生参数表，选择保存螺栓系列(xìliè)参数的Excel文件，并且自动对应同名参数例如选择了图8-40所示的名字为bolt的螺栓参数的Excel文件，选择“是”，响应“是否产生同名参数自动关联”提示，即可得到图9-41所示的螺栓设计表。
第47页/共58页第四十七页，共59页 图8-40螺栓参数(cānshù)的Excel文件第48页/共58页第四十八页，共59页 在特征树上产生了设计表特征，双击此特征，进入设计表配置对话框，选择不同(bùtónɡ)的行，那末定义的参数值随之改变，单击“Apply”按钮，螺栓的几何模型将随之更新，从而实现了螺栓系列化设计图9-41螺栓设计表第49页/共58页第四十九页，共59页 5.定义规则单 击 图 标 ， 在 随 后 弹 出 的 图 9-42所 示 的 对 话 框 内 输 入 规 则 的 名 字 为“Material_Rule”单击OK按钮，弹出的图9-43所示编辑(biānjí)规则的对话框图9-42建立一个规则，名字为“Material_Rule”在图9-43所示编辑(biānjí)规则的对话框内输入规则的内容为“if`l_length`>30mm`Material`="Steel"else`Material`="Aluminium"”，见图9-43，单击OK按钮，定义规则完毕。
第50页/共58页第五十页，共59页 图9-43定义“Material_Rule”规则(guīzé)的内容第51页/共58页第五十一页，共59页 此 规 则 的 含 义 (hányì)是 ： 当 参 数 L_length大 于 30mm时 ， 螺 栓 的 材 料 为“Steel（钢）”,否则为“Aluminium（铝）”例如，当L_length等于6mm时，Material等于Steel，当L_length等于50mm时，Material等于Aluminium，见图9-44图9-44螺栓材料参数“Material”根据“Ｌ_length”的值改变第52页/共58页第五十二页，共59页 6.定义检查( jiǎnchá)单击图标，在随后弹出的图9-45所示的对话框内输入检查( jiǎnchá)的名字为“Dia_Check”单击OK按钮，弹出的图9-46所示编辑检查( jiǎnchá)的对话框图9-45建立一个检查( jiǎnchá)，名字为“Dia_Check”第53页/共58页第五十三页，共59页。
在 图 9-46所 示 编 辑 检 查 的 对 话 框 的 Type of Check域 选 择“Warning”类型，在Messege域域输入“直径(zhíjìng)不在优选的范围之内！”，在检查的内容域输入“D_dia>8mmandD_dia<20mm”，见图9-43，单击OK按钮，定义检查完毕图9-46输入检查内容对话框第54页/共58页第五十四页，共59页 当输入螺栓的直径不在８mm至20mm之间时，弹出警告信息窗口：“直径不在优选的范围之内”，见图9-47，并且特征树上检查(jiǎnchá)变成红色如果输入螺栓的直径在8 mm和20mm之间，不弹出警告信息，特征树上的检查(jiǎnchá)为绿色图9-47警告信息窗口 第55页/共58页第五十五页，共59页 习题1.如何定义用户(yònghù)参数？试定义表9-1所示的参数：表9-1参数类型参数类型 名称名称 初值初值 长度长度lengthCube_Length 100mm 长度长度lengthCube_Width 80mm 长度长度lengthCube_Height60mm体积体积volumeCube_Volume 1000mm*3 字符串字符串string String_Warning “Volume out of range” 第56页/共58页第五十六页，共59页。
2．如何定义(dìngyì)方程(Formula)？试定义(dìngyì)以下方程：Cube_Volume=Cube_Length*Cube_Width*ube_Height3．如何定义(dìngyì)规则(Rule)？试定义(dìngyì)以下规则：ifCube_Volume>=100000,thenCube_Length=Cube_Width+Cube_HeightElseCube_Length=Cube_Width*24．如何定义(dìngyì)检查（Check）?试定义(dìngyì)检查：如果立方体的体积超过100000mm*3，显示警告信息：“立方体体积超过限度！”5．设计表（DesignTable）有何作用，如何实现参数和设计表之间的链接？第57页/共58页第五十七页，共59页 感谢您的观赏(guānshǎng)！第58页/共58页第五十八页，共59页 内容(nèiróng)总结9.1 设置有关知识工程的环境判断表达式与程序设计(shèjì)语言的判断表达式相同，例如：通过图9-21所示对话框确定设计(shèjì)表和选择的Excel文件中参数的关系。
进入Excel环境，编辑所选的Excel文件[例9-1] 以系列的螺栓为例，介绍参数化设计(shèjì)及知识工程的应用感谢您的观赏第五十九页，共59页。