CATIA V5 二次开发实战：Python实现零件实体智能转产品装配
引言
在汽车、航空等制造行业中，CATIA V5因其强大的参数化建模能力被广泛应用。当面对包含多个独立几何体的零件文档（.CATPart）时，工程师常需将其转为产品文档（.CATProduct）以实现装配管理。本文将通过Python+pycatia库，实现自动化批量转换，提升10倍工作效率。
功能概述
- 核心功能：自动遍历零件文档中的实体，将其转换为产品文档中的独立零件组件
- 技术亮点：
- 基于CATIA COM接口的深度交互
- 可见性智能过滤机制
- 内存资源自动回收
- 输入输出：输入当前激活的.CATPart文档，输出包含转换实体的.CATProduct文档
环境准备
| 组件 | 版本要求 | 作用 |
|---|---|---|
| CATIA | V5R20+ | 提供COM接口和运行环境 |
| pycatia | 0.8.0 | COM接口的Python封装 |
| Python | 3.11+ | 脚本运行环境 |
代码深度解析
1. 启动CATIA进程
catia_app = StartCatia.start_catia() # 复用已有进程或启动新实例StartCatia模块需自定义实现进程管理- 优先连接已运行的CATIA实例，降低资源占用
2. 文档验证模块
def validate_document(catia) -> PartDocument:
if catia.windows.count == 0 or not catia.active_document.is_part:
catia.message_box("请打开一个CATPart文档！", 48, "错误")
exit()- 使用
is_part属性严格校验文档类型 - 错误代码48对应Windows MessageBox的停止图标
3. 实体转换核心逻辑
for index in range(1, part.bodies.count + 1):
body = part.bodies.item(index)
# 可见性检查
if selection.vis_properties.get_show() != 0:
continue
# 无关联复制几何体
selection.paste_special("CATPrtResultWithOutLink") Bodies集合从1开始索引（非Pythonic的0-based）get_show()返回0表示实体可见（CATIA内部枚举值）paste_special确保新零件独立于原几何体
4. 内存优化策略
if converted_count == 0:
product_doc.close() # 自动清理空文档- 通过
close()及时释放未使用的产品文档 - 避免CATIA进程残留无用数据
关键技术点
1. COM对象生命周期管理
part = PartDocument(part_doc.com_object).partcom_object属性实现Python与COM的类型桥接- 隐式调用
IUnknown::QueryInterface获取IPart接口
2. 选择集操作优化
selection.clear()
selection.add(body)
selection.copy()- 复用
Selection对象减少COM调用次数 - 批量操作前清空选择集避免污染
3. 异常处理机制
except Exception as e:
catia_app.message_box(f"操作失败：{str(e)}", 16, "错误")- 捕获COMException及Python异常
- 错误代码16对应Windows错误图标（❌）
使用指南
-
前置条件：
- 打开包含多个几何体的.CATPart文档
- 隐藏不需要转换的实体（关键！）
-
执行流程：
graph TD A[启动CATIA] --> B{文档校验} B -->|失败| C[弹出错误提示] B -->|成功| D[用户确认] D -->|是| E[执行转换] E --> F[显示转换结果] -
效果演示：
- 转换前：单个零件文档含5个几何体
- 转换后：
Product1 ├─ Part1 (Body1) ├─ Part2 (Body2) └─ Part3 (Body3) - 生成日志："成功转换3个实体"
注意事项
-
实体可见性规则：
- 仅处理当前显示状态为隐藏的实体
- 通过
View -> Hide/Show控制（非层管理）
-
性能优化建议：
- 单个零件建议不超过100个独立几何体
- 复杂模型可分批次处理
-
版本兼容性：
if selection.vis_properties.get_show() != 0: # CATIA V5特有API- V6版本需确认接口可用性
结语
本文实现的自动化转换脚本，解决了从零件设计到装配设计的衔接痛点。通过深入CATIA COM接口的二次开发，展现了Python在CAD自动化领域的强大潜力。读者可在此基础上扩展以下功能：
- 添加几何体名称过滤功能
- 实现层级装配关系自动生成
- 集成到CATIA工具栏实现一键操作
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