挖掘机液压缸参数化设计及研究

第 3 期 总第 1 6 6期 2 0 1 1年 6月 机 械工 程 与自 动 化 MECHANI CAL ENGI NEERI NG A UT0MATI ON No 3 J u n 文章 编 号 1 6 7 2 6 41 3 2 0 1 1 0 3 0 0 7 2 0 3 挖掘机液压缸参数化设计及研究 文卫 星 任 家骏 孙桓五 张 涛 太原理工大学 机械 工程学院 山西 太原0 3 0 0 2 4 摘要 通过二次开发 工具 U G O p e n 以挖掘机 工作装置 中的液压缸 为例 提 出 U G二次开发 参数化设计方 法 利用 MF C实现 U G对话框界面和后台数据库 的连接 最终 完成液压缸零件 参数 的自动提取 提高 了零 件 的设计效率 关键词 液压缸 U G O p e n 数据库 参数化设计 挖掘机 中 图分 类 号 T D 4 2 2 2 T H1 2 2 文 献标 识 码 A 0 引言 挖掘机 工作装 置 中的液压 缸属 于常用件 其结 构 相似但型号不同尺寸也不同 且需要反复建模 故本 文利用 U G O p e n对其 进行 参数化 设计 U G是 当今最 先进的 面向制造行业 的 C A D C A E C A M高端软件 而且 具 有 良好 的 开 放性 利用 U G O p e n二 次开 发 模 块 可以 开发 出个性 化 的数据库 应用程 序 使 其能更 高 效地 对标准 件和特 定件进 行 自动化建模 避 免重复 劳 动 将 O D B C技术 用于 开发 U G数 据库 应用 程 序 可 实现其 与外表 数据 的 连 接 使 数 据 库操 作 简 单方 便 极 大地 缩短 了零 件 的设计 开发时 间 1设计思 路 本文利用 U G提供的参数化功能模块实现模型的 设计 变量驱 动 即在模 型构建过 程 中用变量来 控制模 型 的几 何 尺 寸 和 约 束 关 系 用 U G O p e n Me n u S c r i p t 和 U I S t y l e r 进 行菜 单和界 面设计 用 U G O p e n A P I 进 行 对 话 框 程 序 设 计 并 在 该 程 序 中利 用 函 数 调 用 MF C生成后 台程序 生成 的后 台程序 继 续调用 A c c e s s 数 据库 从 而实 现对液 压缸参 数的提 取 设 计程序 流 程 图如 图 1所 示 2菜单和对 话框 的定制 2 1 菜单 的定制 菜 单制 作 通 过 U G O p e n Me n u S c r i p t 来 实 现 支 持 U G主菜单 和快速 弹 出式 下拉 菜 单 的修改 通过 它 可 以生成 用户化 的菜 单 进 而集成 用户二 次开发 的特 收稿 日期 2 0 1 0 1 2 1 7 修回 日期 2 0 1 1 0 2 一 O l 作者简介 文卫星 1 9 8 3 男 山西运城人 在读硕士研究生 殊应 用 编写 如 下 菜 单脚 本 文 件 并放 在 s t a r t u p文 件夹 中 图 1设计 程序 流 程 图 VERS 1 0N 1 2 0 EDI T UG GAT EWAY MAI N MENUB AR B EF ORE UG HEL P CAS C ADE B U T T 0 N w a j u e j i L A B E L挖掘机回转类零件参数化设计 END OF BE FORE ME NU w a j u e j i C AS CADE B UTY ON me n u n ame 2 2 L A B E L挖掘机液压缸 END OF MENU MENU me n u nam e 2 2 BUT T 0N me n u nam e 一 3 1 L A B E L液压缸结构 AC TI ONS d i y i 3 d l g BU TT ON me n u nam e 一 3 2 L A B E L液 压 缸 缸简 Me n u S c r i p t 开发 U I S t y l e r 开发 A P I 开发 MF C开发 A c c e s s 数据库 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 2 0 1 1 年 第 3期 文卫 星 等 挖掘机 液压 缸参数化设计及研 究 7 3 AC TI ONS g a n g to n g ac t END OF ME NU 其 中 g a n g t o n g a c t 是 在 U G O p e n A P I 程 序 中注 册 的函数 名 用户 自定义 菜单 如 图 2所 示 图 2用 户 自定 义 栗 单 2 2对 话 框 的 定 制 U I S t y l e r 模块 提 供 了 强 大 的 制 作 U G N X 风 格 窗 口的功 能 利用 其 编辑 工 具 可 以生 成 包 含数 据 输 入 文字输入 和选 择 框 等要 素 的 用 户 界 面 在 此 对 话 框 中 定 义了 5个 回调 函数 即取 消按钮 回调 函数 c a n c e l c b 构 造 回调 函数 c o n s t r u c t i o n 析 构 回 调 函 数 d e s t r u c t i o n 确定 回调 函 数 0 K c b和 按 钮 回调 函 数 p a r a d a t a ba s e a c t 对 话 框 设 计 完 成 后 保 存 为 c 语言格 式 此 时 在 所 选 择 的存 放 路 径 下 生 成 3个 文 件 g a n g t o n g h g a n g t o n g c g a n g t o n g d l g 其 中 g a n g t o n g d i g文 件 一 定 要 放 在 a p p l i c a t i o n 目录 下 缸 筒参数 化设计 对话 框 如 图 3所示 图 3 缸筒参数化设计对话框 3参数传 递 3 1 对话框程 序 设计 程 序通 过 G A N G T O N G c o n s t r u c t i o n 函数 来 对对话 框进行 初 始 化 主 要 读 取模 型 中表 达式 的值 并显示 在对 话 框 中 G A N G T O N G o k c b 函 数 用来 响应 用 户 单 击 确 定 按 钮 主要 完 成 读 取 活 塞 的参数值 改 变活 塞 的参 数值 以及 把参 数值 的变化 反 映 至 U 图形 中 G A N G T O N G p a r a d a t a b a s e a c t c b 函数 用 来 响应 参 数 库 按 钮 主 要 通 过 pa r a d a t a b a s e f u n 外 来 函数来 调用 MF C界 面及 完 成 数据 库 中数据 的调 用 并 把数 据传 给 U G 3 2 调 用 模 板 图形 在 U G的建 模 模 块 中 根 据 需 要 建 立 图 形 模 板 并 设 置为 只读 属 性 并 在 草 图 中对 主要 尺 寸 进 行 标 注 调 用 图形 模 板 文 件 主 要 通 过 U F P A R T o p e n 函 数 完 成 但 是 图形 模 板 文 件 是 不 允 许 被 修 改 的 所 以调用 完 图 形 模 板 后 就 立 刻 用 u F P A R T save a s 函数存储 由于本程 序采用 菜单 A C T I O N S后面 调用应用程序 的方式进行调 用 所 以在 g a n g t o n g c p p文 件 中 添 加 函 数 G A N G T O N G F u n 作 为 系统 的人 口函数 3 3 利 用 MF C建 立 可供 U G O p e n A P I调 用的 D L L 在全 局 对 象 类 中 添 加 函数 p a r a d a t a b a s e f u n 并将 要用 到 的 U G二次 开发工 具包 中的函数 头文 件包 含进 来 并在该 动态 链接 库框 架 中按 照需 要 加入 对话 框 和文本 框 双击 对话 框创 建包含 资 源的 C D a t a b a s e m a i n类 在类中可实现与后台数据库的连接 选 择 P r o j e c t 一 S e t t i n g 命 令 在 l i n k 选 项卡 中 添 加 l i b u f u n 1 i b和 l i b u g o p e n i n t 1 i b 然 后 选 择 T o o l s O p t i o n s 命令 在 D i r e c t a r i e s 选 项 卡 中 添 加 A P I函数 库 所 在 路 径 并 要 添 加 MF C O D B C开 发 的头文件 i n c l u d e 将 p a r a d a t a b a s e 1 i b文 件复制 到 g a n g t o n g d s w工 程 目录 中 选 择 P r o j e c t 一 S e t t i n g 命 令 在 l i n k 选项 卡 中添加 l i b u f u n 1 i b和 l i b u g o p e n i n t l i b和 p a r a d a t a b a s e 1 i b 然后选择 T o o l s O p t i o n s 命令 在 D i r e c t a r i e s 选项卡 中添加 A P I 函数库所 在路 径 3 4添 加 数 据 库 选 择 A c c e s s 作 为 数 据 库 新 建 空 数 据 库 命 名 为 p a r a d a t a b a s e m d b 使 用设 计 器 创 建 表 结 构 在 设 计 器 中创建 字段 关 闭设计 器并保 存 表名 p a r a 然 后在 p a r a 表 中输 入 数 据 选 择 控 制 面 板 一 管 理工 具 一 数据 源 单击 添 加按 钮 进行 数 据 源 注册 选择 Mi c r o s o f t A c c e s s D r i v e r 驱 动程序 并 指定 创 建 的 p a r a d a t a b a s e md b位 置 完 成 数 据 源 的 注 册 A c c e s s 数据 源如 图 4所 示 4 结 论 在深入 研究 挖掘 机工作 装 置 中的液压 缸零 部件并 对 其进 行 参 数 化 设 计 的 基 础 上 利 用 MF C 与 U G 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 7 4 机 械 工 程 与 自 动 化 2 0 1 1年 第 3期 O p e n A P I的接 口技 术 可 以快 速 建 立 产 品参 数 的数 据库 完成 用户 的需求 对用 户来说 能够 有效地 管 理数据 节省 时 间和成本 图 4 Ac c e s s数 据 源 参考文献 1 黄 勇 张博林 薛 运锋 U G二 次开发与 数据 库应用基 础 与典型范例 M 北京 电子工业 出版社 2 0 0 8 2 侯永寿 丁 向阳 U G O p e n二次开发与实例精解 M 北 京 化学工业出版社 2 0 0 7 3 莫蓉 常智 勇 刘 红军 等 图表详解 U G N X二 次开发 M 北京 电子工业 出版社 2 0 0 8 4 刘定伟 薛澄岐 U G二次开发接 口技术 研究 J 机械制 造与 自动化 2 0 0 5 1 8 O 一 8 3 5 曲艳峰 杨小兵 基 于 O D B C数 据库 的 U G N X应用系统 开发 J 上海 电力学院学报 2 0 0 8 4 3 8 5 3 8 7 Pa r a m e t r i z a t i o n De s i g n a n d Re s e a r c h o f Hy dr a u l i c Cy l i n d e r o f Ex c a v a t o r W EN W e t x i n g REN J i a j u n S UN Hu a n wu ZHANG Ta o C o l l e g e o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g T a i y u a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y T a i y u a n 0 3 0 0 2 4 C h i n a Abs t r ac t Ta k i n g t he h y d r a u l i c c y l i n d e r o f e x c a v a t o r wo r k i n g d e v i c e a s e x a mp l e t h i s p a p e r i n t r o du c e d t he pa r a me t r i z a t i o n de s i g n me t h o d o f UG s e c o n da r y de v e l o p me n t Th e c o mmu n i c a t i o n b e t we e n UG d i a l o g i n t e r f a c e a n d b a c k s t a g e d a t a ba s e wa s s e t up wi t h MF C a nd t h e p a r a me t e I s o f h y dr a u i e c y l i nd e r we Y e a ut o ma t i c a l l y e x t r a c t e d wh i c h i nc r e a s e d d e s i g n e f fi c i e n c y Ke y w o r ds h y d r a u l i c c y l i n d e r UG Op e n d a t a b a s e p a r a me t r i z a t i o n d e s i g n e x c a v a t o r l l l l 2 J mml l i p l l l l l l I 上 接第 7 1页 3 结 语 通过对 主轴 支承 跨 距 进行 优 化 使 得 电 主轴 的主 轴刚 度和第 2阶固有频率 得到 了相 当程度 的提 高 可 见 在电主轴的设计过程 中通过使用有限元优化的方 式 可以使工作在安全转速 内的高速电主轴的加工性 能得到有 效 的提升 参 考文 献 2 3 4 吴玉厚 数 控机床 电主轴单元技术 M 北京 机械工业 出版 社 2 0 0 6 吴 国华 金 属切削机床 M 第 2版 北京 机械工业 出 版 社 2 0 0 5 戴曙 机床滚动轴承应用手册 M 北 京 机械工业 出版 社 1 9 9 3 龚曙光 A N S Y S工程应 用实 例解 析 M 北京 机械 工业 出版社 2 0 0 3 Op t i mi z a t i o n De s i g n o f Hi g h s p e e d mo t o r i z e d S p i n d l e S t r u c t u r e o f NC La t h e WANG Ke YI Gu a n g j i a n S UN Yi n g we i h e n y a n g U n iv e r g i t y o f T e c h n o l o g y g h e n y a n g I 1 0 8 7 0 C h i n a A b s t r ac t Th e p a p e r a n a l y z e d t h e b e a r i n g c h a r a ct e r i s t i c of t h e m o t o r i z e d s