Python CATIA二次开发实战：几何体批量装配技术详解

导语：作为全球顶尖的CAD/CAE/CAM一体化平台，CATIA的二次开发能力是提升设计效率的核心竞争力。本专栏将系统讲解基于Python的CATIA二次开发技术，本文作为开篇之作，重点解析几何体批量合并的自动化实现方案，助力工程师突破手工操作瓶颈。

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一、开发环境搭建

1.1 基础组件

• ​Python 3.11+：推荐Anaconda集成环境
• ​pywin32库：Windows COM接口通信基础（pip install pywin32）
• ​pycatia库：封装CATIA Automation接口的Python库（pip install pycatia）

1.2 CATIA配置

确保已安装CAA V5 Visual Basic Help文档（路径：CATIA安装目录\code\bin\V5Automation.chm），该文档包含完整的API参考说明

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二、核心代码解析

2.1 连接CATIA

from pycatia.mec_mod_interfaces.part_document import PartDocument
from utils import StartCatia

catia = StartCatia.start_catia()  # 创建COM连接
doc = catia.active_document       # 获取活动文档

• ​技术要点：通过COM接口建立Python与CATIA的通信管道
• ​错误处理：自动检测文档类型if not doc.is_part，规避装配体误操作风险

2.2 几何体操作

part = PartDocument(doc.com_object).part
main_body = part.bodies.item("PartBody")  # 定位主几何体

• ​对象层级：Application → Document → Part → Bodies的树状结构
• ​集合操作：part.bodies返回几何体集合对象，支持迭代操作

2.3 布尔运算

shape_factory = part.shape_factory
boolean_add = shape_factory.add_new_assemble(body)  # 创建布尔装配操作
part.update_object(boolean_add)  # 提交几何运算

• ​API原理：调用ShapeFactory的Assemble方法实现几何体装配
• ​事务控制：通过update_object()和part.update()实现操作更新

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三、关键技术深度剖析

3.1 几何体遍历策略

bodies = list(part.bodies)  # 转换为可迭代列表
for body in bodies:
    if body.name == "PartBody" or body.shapes.count == 0:
        continue

• ​集合过滤：利用body.shapes.count排除空几何体，提升执行效率
• ​命名规则：CATIA默认几何体命名规则为"几何体.序号"

3.2 工作对象管理

part.in_work_object = main_body  # 设置工作对象

• ​设计模式：必须激活设计模式（Design Mode）才能修改PartBody
• ​层级管理：工作对象变更影响后续操作的上下文环境

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四、运行效果验证

执行代码后观察：

1. 特征树中非PartBody几何体被装配到PartBody
2. 模型几何拓扑自动更新
3. 消息框反馈操作结果（成功/失败计数）

​注：建议在测试文档中创建多个相交/分离几何体进行效果验证

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五、扩展应用场景

1. ​模具设计：快速合并多穴型腔
2. ​参数化设计：结合公式驱动实现动态合并

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六、常见问题排查

现象	原因	解决方案
COM连接失败	CATIA未启动/版本不兼容	检查CATIA进程状态，确认COM权限
空指针异常	非零件文档激活	添加doc.is_part类型校验
合并失效	几何体无交集	添加几何干涉检查逻辑

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