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1、液压集成块CAD技术的发展与研究摘要:本文介绍了液压集成块的现阶段发展状况以及它在集成系统中的作用。在分析液压 集成块CAD应用开发进展的基础上，提出了深入开展液压集成块CAD研究开发的中心任务 是完善集成块设计规范和过程建模。支持并持续改进集成块设计的整个过程，是液压集成 块CAD研究开发的戸标。过程建模的思想方法将促使企业建立和改进开发能力成熟模型， 进而提高金业的整体开发能力。关键词：液压集成块；CAD技术；开发；研究The Development and Research of CAD Technic for Hydraulic Manifold BlockAbstract: Summ
2、ary : This text has introduced the state of development and its role in integrated system of the present stage that the hydraulic pressure integrates one. On the basis of analysing that integrates a progress for CAD application and development in hydraulic pressure, is it launch hydraulic pressure i
3、ntegrate pieces of central task that CAD research and develop to is it integrate pieces of design specification and course modeling to perfect thoroughly to put forward. Support and is it integrate pieces of whole course that design to improve continuously, it is hydraulic pressure that integrate pi
4、eces of goal that CAD researches and develops The modeling way of thinking of the course will impel enterprises to set up and improve the ripe model of development ability, and then improve the whole development ability of enterprises Key words: Hydraulic manifold block； CAD technique； Exploiture； R
5、esearch前言口在液压系统设计中，液压集成块设计是一项关键的T作，液压集成块是安装各种液压 元件，并在其内部按照系统原理耍求实现元件Z间油道连通的复杂功能块。它的应用使液 压系统的结构更加紧凑，安装和调试也更加灵活方便。在一定尺寸限制的块体上如何按照 系统原理要求，正确合理的设计多个通道，对设计人员来说是一项艰巨的任务，因而单靠 手工设计集成块不仅速度慢，而且难免在设计过程中发生错误，影响工作的正常进行，造 成很大的时间与资源的浪费。正文液压集成块作为各式板式阀，插装阀及其其他附件的承装载体，因液压系统组成的非 标准性和所承装阀体及其相互连通关系的多样性所致，其外部是多种不同格式和规格的液
6、 压元件在各个方面的紧凑布局，内部为十分密集，复杂的孔系网络，在液压集成块自动优 化设计功能软件系统开发中，一项重耍的内容是建立含有足够信息量的且方便适用的液压 元件数据库和图形库。对丁液压集成块而言，安装在块上的各种液压元件相关数据构成了 设计的基础性信息，如：元件的外型尺寸，底版孔系数拯，以及其他附加信息等，同时由 于各个液压生产厂家生产的液压元件系列不同，规格不同，种类繁多，外型尺寸各异，则 深入剖析各类液压元件的属性及构成规律，提取对集成块设计有意义的信息，并按照一定 的分类方法与集成块CAD技术接轨，深入开展液压集成块CAD的研究开发。当前液压集成块CAD丿应用开发受到了国内外液压界
7、的广泛重视，专业应用软件开发 技术，方法，工具的不断发展和成熟，乂促使人们更深入地开展液压集成块的开发与研究。 液压集成块的CAD的研究与开发已为液压工程设计提供了有力的支持，但其发展潜力还 没有充分发掘。由丁液压集成块的高附价值，液压集成块CAD技术的应用开发不但能够 满足个别企业液圧集成块的专业急需，同时也有望走上商品化专业软件市场。对液压集成 块CAD技术的研究开发提岀全而的商品化，工程化耍求并采取有效的方法学，技术和工 具，将液压集成块CAD技术应用软件推向用户市场是液压集成块CAD领域的重耍T作。液压集成块CAD应用软件将能自动生成与获得最优的布局不孔集成方案。实现了液 压集成块布局
8、孔集成方案的自动优化设计。利用该软件用户只需要输入液压原理图所提供 的液压元件及具元件Z间的连通关系，则计算机自动完成中间的处理过程，包括液压元件 在集成块体上的布局定位，实时干涉校核下的孔道自动连通，连通方案的FI标评价和布局 方案的自动调整等步骤。最后形成集成块的布局布孔最优方案。在优化设计过程中，需耍 以下儿项数ffi： 1.元件的外型尺寸，用于装配时进行外型干涉校核 2元件底版孔系数据, 包括元件底版上各油孔，螺纹孔等的坐标位置和孔道大小，以及深度要求和安装精度要求 等 3.元件本身属性，包括元件装配的优先面，优先角度等利用CAD的三维实体造型功能，可以将液压集成块自动设计结果，即集成
9、块外部元 件布局和内部孔道布局的集成方案，在CAD图形库中自动生成集成块的三维结构图和装 配图，在CAD的三维浏览工具的支持下，可以实现对集成块内部结构图和装配图的多方 位，多角度的观察，进而对检验方案结果及优劣程度进行改造。其中，液压集成块三维装 配图生成需耍液压元件图形库的支持。安装在液压集成块上的液压元件通常有液压阀，管接头以及仪表等附件，多为标准件, 并且同一系列同一类型不同型号的元件，其结构基本相似，仅尺寸略有不同。因此液压元 件图形库较适合采用驱动法来建立，可以利用MDT提供的表驱动技术生成液压元件的三 维模型，完成元件图形库的设计开发。MDT (AutoCAD Mechanica
10、l Desktop)是 Autodesk 公司在 AutoCAD 基础上开发的基 于特征的参数化三维实体造型软件，是融二维绘图和三维造型于一体的机械设计平台。它 包括参数花实体特征造型、曲而造型、零部件装配及干涉检查。三维与二维双向关联绘图, 是运行于微机上较为典型的机械CAD软件Z-o针对集成块CAD技术，当前由上海第704研究所和上海交通大学联合开发的集成块 校孔绘图软件，已在工程实践中发挥作用，有效保证了复杂集成块的设计质量。双方在经 过多年的集成块设计及其丿应用软件的研究开发，在工程实践基础上总结液压集成块设计规 范，为集成块CAD的深入研究开发创造了有利条件。液圧集成块校孔绘图软件定
11、位在集 成块设计中的孔道检验和自动绘图两个环节，即经图形用户界面基于设计草图输入有关设 计结果和设计要求，从而建立集成块体的数学模型。通过多种方式全面检查内部孔道儿何 关系，并比较验证预定的连通关系耍求，确定块体设计中存在的问题。借助三维儿何观察 器显示局部细节以及直接确定问题所在。从而帮助使用者识别设计错误，并采取必耍的修 正措施修改块体模型有关数据。从实践中认识到装业应用开发的重心应放在染件的人机界面和软件质量上。校孔软件 是基于正确的块体数学模型自动生成规范的图纸。在校孔绘图软件中，集成块设计信息与 孔道效验质量特别是可靠性是该软件开发的成败，同吋也影响工作效率。因此，就现阶段 该软件使
12、用状况而言仍需要进一步的完善与强化。就液压集成块CAD研究开发的工程化和商业化来说，尽管孔道绘图部分已经有经验 基础，但这仍不够。校孔绘图一度是集成块设计的首耍问题，软件应该保证一个完整而正 确的集成块设计过程，在明确给定设计结果表达形式和止确性的判断依据的同时，集成块 设计规范更应强调有效设计集成块的过程规则，强调集成块设计过程的规范性。在软件工程中，方法学是指导应用开发的一种有效手段，它强调从软件过程的全局框架出 发，把握应用开发项冃的过程，随着软件应用不断进入过程专业领域，方法学也随Z渗透 到各种硬产品及其过程的建模。冃前，在液压集成块设计应用开发中仍拘泥于产品的设计结果信息建模，而在孔
13、道校 验绘图软件中，集成块的设计信息转化为数学模型记录到相关描述文件，拥此得到集成块 的三维儿何模型，并生成二维图纸作为设计结果，此外对设计过程建模并无涉足。现在关 于集成块CAD的研究开发，不能停留于结果信息建模，而要面向整个设计过程的建模。 为此，需要强调完善集成块的设计规范，特别是其设计过程规范，不断完善集成块设计规 范和过程建模对液压集成块CAD研究开发的深入是当务Z急。就设计全过程来说，设计师的工作从液压控制系统原理方案分析开始，确定集成范围 和H标要求，构思总体部署方案和确定全部元件规格及其安装位置，根据原理要求设计块 体孔系，设计师在块体设计中要遵循设计规范与准则，获得集成块装配
14、草图与零件设计草 图，孔道校验和技术文件编制。然而集成块CAD研究开发的冃标在于促使设计师发挥创 造性，即应用开发应定位丁集成块设计的前端。根据过程改进耍求获得设计过程规范是过 程建模的前提。按照设计及开发能力以及过程改进的方法学框架，逐步建立行Z有效的设 计规范和设计模型。设计师利用软件高效完成工作的同时，能充分发挥创造潜力，完成工 作的创造性部分，即为集成块CAD研究开发的最高冃标。明确这一冃标，液压集成块CAD 研究开发任务也就明确了。液压集成块CAD研究开发必须着眼于全局与长远，并着手丁近期急需及条件允许的 有限冃标范閑来实施。过程建模将成为集成块CAD研究的关键；过程重组，再工程的方
15、 法学框架明确了液压集成块CAD研究开发的方向和中心内容。参考文献:147濮凤根，胡伟民.关于液压集成块CAD研究开发的进一步探讨.1997濮凤根，胡伟民.集成块CAD研究和块体校孔绘图软件开发.1997(2)王益群，尹红霞.液压集成块的研究与开发.2001 (1)贾竹青.液压集成块设计法分析.1998 (1)张永利，高艳明，代宝江，冯毅，树军.面向液压集成块设计的液压元件数据库和图形库.2004. 冯毅，田树军，李利.基于计算智能的液压集成块优化设计.中国机械工程，2003 (17) 张海平，钟廷修.插装阀体复杂孔系的CAD.机床与液压，1987(1)竹仁荣.液压集成块的计算机辅助设计.机床与液压，1988(2)王琦等.液丿玉阀块三维图形处理技术.CAD/CAM, 1996.3 10. Solomatine, D. Object-orientation in hydraulic modeling architectures. Journal of computing in civil engineering,1996(4)
