CATIA作为CAD/CAE/CAM/PDM一体化的软件，广泛用于航空航天、汽车、船舶及电子工业，尤其在航空航天业，有八成以上厂商使用CATIA的市场[11]。然而由于使用习惯和使用的侧重点不用，功能再强大的软件也不可能同时满足各类用户的需求，因此，对CATIA进行二次开发已经受到国内外许多科研院所及高校的重视[12]。CATIA二次开发的过程和意义可用图3-1来表示。通过第三方开发工具对CATIA进行二次开发，可以开发出针对某一行业，甚至针对某一用户的特定模块，以方便该行业用户使用，是对CATIA功能的深入挖掘和拓展。
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第三方开发工具 |
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VB、VC++... |
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通用CATIA软件 |
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新的功能模块 |
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CATIA二次开发主要有两种方法，一种是采用CAA C++技术，另一种是采用Automation技术。
CAA（Component Application Architecture）是CATIA的一套C++函数库，该函数库在CATIA运行时加载，用户可通过RADE模块在VC++编程环境下编写程序，与CATIA进行通信。这种方法可进行最有效率的程序开发，但入门困难，在国内这方面的技术资料比较少见。
Automation技术是建立在COM基础之上，其核心技术是允许一个应用程序操作另一个应用程序。Automation技术并不是直接获取及处理数据，而是间接的通过暴露的对象和属性，利用对象的方法和属性来获取、设置及处理数据。这种方法功能限制比较大，但入门比较容易。
基于上述两种开发方法的特点和本次毕业设计任务难度，本文选择使用Automation方法对CATIA进行二次开发。由于CATIA宏录制生成的VBScript代码稍做修改就能在VB环境下运行，为编程提供了很大的方便，所以本文选用的开发环境是Visual Basic 6.0。
VB 6.0环境下的CATIA二次开发
在CATIA Automation中所有数据都被封装成对象的形式，并形成树形结构，如图3-2，这样就可以通过根对象对所有的其他对象进行访问。图3-2中，Application对象是根对象，通过这个对象的Documents，Windows和SystemService等属性就可以访问CATIA所有的对象。
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本文研究中进行的CATIA二次开发主要涉及到CATIA的基本操作和零件对象下的各种属性、方法的操纵。CATIA的基本操作主要是通过几个API(Application Programming Interface)对CATIA进行文件操作，视图操作等。零件操作主要是进行CATIA实体建模，如草绘、约束、实体等操作。
要对CATIA进行操纵，首先是要连接到他的COM接口，主要有GetObject和CreateObject两种方法，即：
Dim CATIA As Object
On Error Resume Next
‘如果CATIA启动，用GetObject连接到CATIA
Set CATIA = GetObject(, "CATIA.Application")
‘如果CATIA没有运行，则先用Create Object启动CATIA
If Err.Number <> 0 Then
Set CATIA = CreateObject("CATIA.Application")
CATIA.Visible = True
End If
On Error GoTo 0
通过这段代码，程序即可访问到CATIA，如果CATIA没有启动，则程序先启动CATIA，再对CATIA进行访问。
操纵零件文档的一般步骤如图3-3所示。
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Document对象 |
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Add（）方法 |
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获取Application对象 |
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获取Documents对象 |
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获取Part对象 |
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获取构造类 ShapFactory |
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建模 |
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获取OriginElements对象 |
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获取实体集合Bodies |
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添加Body对象 |
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Part是零件文档最上层的对象，如图3-4所以，通过它可以操纵零件文档，可以对参考系、草绘、实体特征等属性进行操作，编程实现CATIA的实体建模。
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Part |
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Bodies |
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ShapeFactory |
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OriginElements |
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Body |
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Sketches |
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Part对象下的几个属性下均含有较多函数，此处不一一详述，只对一些常用函数作简单介绍。Sketches属性下含有Factor2D草绘元素构造器，得到该对象后，可以使用它的创建方法来创建平面曲线特征。最常用的方法有：CreatePoint、CreateLine、CreateCircle和CreatClosedCircle，此处以CreateCircle为例介绍其用法。
CreateCircle( double iCenterX，
double iCenterY，
double iRadius，
double iStartParam，
double iEndParam ) As CATIACircle2D
参数说明：iCenterX，iCenterY：圆弧中心坐标；
iRadius：圆弧半径
iStartParam：圆弧起始圆心角，以弧度表示。
iEndParam：圆弧终点圆心角，以弧度表示。
该函数返回Circle2D类型的圆弧。如下代码将创建以（5，15）为圆心，从-90到+90，半径为30mm的半圆：
Dim PI as Double
PI=3.14159
Dim Circle as Circle2D
Set Circle=Factory2D.CreateCircle(5，15，30，-PI/2，PI/2)
ShapeFactory是实体构造器，用它可以完成绝大部分的实体特征的创建，如Pad、Pocket等。以下代码将名为Sketch1的草绘特征做一个Pad特征，高度为20mm。
Dim SF as ShapFactory，Pad1 as Pad
Set SF=Part1.ShapFactory.
Set Pad1= SF.AddNewPad(Sketch1，20)
其他函数此处不再做详细介绍，读者可参考CATIA V5自带的Automation文档。