文献综述-液压集成块CAD技术的发展与研究

液压集成块 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 用开发进展的基础上，提出了深入开展液压集成块 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 究开发的目标。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，进而提高企业的整体开发能力。 关键词： 液压集成块； 术 ; 开发； 研究 of in of On of a AD in is it of AD to is it of to to is it of to it is of AD of of to up of of 言 在液压系统设计中，液压集成块设计是一项关键的工作，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要求实现元件之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，一项重要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。对于液压集成块而言，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，底版孔系数据，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 术接轨，深入开展液压集成块 研究开发。 当前液压集成块 用开发受到了国内外液压界的广泛重视，专业应用软件开发技术，方法，工具的不断发展和成熟，又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 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。由于液压集成块的高附价值，液压集成块 术的应用开发不但能够满足个别企业液压集成块的专业急需， 同时也有望走上商品化专业软件市场。对液压集成块 术的研究开发提出全面的商品化，工程化要求并采取有效的方法学，技术和工具，将液压集成块 术应用软件推向用户市场是液压集成块 域的重要工作。 液压集成块 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 的液压元件及其元件之间的连通关系，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，连通方案的目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，需要以下几项数据： 于装配时进行外型干涉校核 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 括元件装配的优先面，优先角度等 利用 三维实体造型功能，可以将液压集成块自动设计结果，即集成块外部元件布局和内部孔道布局的集成方案，在 形库中自动生成集成块的三维结构图和装配图，在 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要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 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。 司在 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、曲面造型、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 件之一。 针对集成块 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 深入研究开发创造了有利条件。液压集成块校孔绘图软件 定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几何关系，并比较验证预定的连通关系要求，确定块体设计中存在的问题。借助三维几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，并采取必要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，同时也影响工作效率。因此，就现阶段该软件使用状况而言仍需要进一步的完善与强化。 就液压集成块 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要问题，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正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 目的过程，随着软件应用不断进入过程专业领域，方法学也随之渗透到各种硬产品及其过程的建模。 目前，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，据此得到集成块的三维几何模型，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 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 究开 发的深入是当务之急。 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，确定集成范围和目标要求，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 究开发的目标在于促使设计师发挥创造性，即应用开发应定位于集成块设计的前端。根据过程改进要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，逐步建立行之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 究开发的最高目标。明确这一目标，液压集成块 液压集成块 究开发必须着眼于全局与长远，并着手于近期急需及条件允许的有限目标范围来实施。过程建模将成为集成块 究的关键；过程重组，再工程的方法学框架明确了液压集成块 究开发的方向和中心内容。 参考文献： 1伟民 . 关于 液压集成块 1997 2伟民 . 集成块 绘图软件开发 . 1997（ 2） 3红霞 . 液压集成块的研究与开发 1） 4 液压集成块