液压系统集成块的计算机辅助设计

　　1　前言

　　液压系统的集成块是构成系统回路的关键零件,其设计和制造质量对液压系统的效率、制造成本、工作可靠性和可维修性有重要影响。采用手工设计,即使借助AUTOCAD软件,其效率仍然较低,而且容易出现油路连接错误。更使人担忧的是,油路连接错误往往是在零件制造完成后进行油路检测时才能发现,不仅给生产厂商造成一定的经济损失,而且有可能延长交货期,影响生产厂商的信誉和市场竞争能力。因此,随着计算机辅助设计的推广应用,根据液压系统集成块的结构特点,研究实用的液压系统集成块CAD方法,已经受到国内外有关技术人员的充分关注。例如,我国的国家自然科学基金曾经资助了基于智能优化和虚拟设计的液压系统集成块CAD方法研究的课题,机械工业部和一些省市的科研基金也曾经资助了类似的研究课题,取得了许多研究成果[1~3],使得我国在液压系统集成块CAD方法的研究和应用方面有了长足进展。

　　根据我国AUTOCAD软件的普及应用情况,本文提出一种基于AUTOCAD支撑平台的液压系统集成块计算机辅助设计方法,即采用Visual Basic 6.0为编程语言,开发包括油路连通检查与优化、孔道壁厚检验、图形接口和图纸标注等模块的、完整的液压系统集成块参数化设计程序,借助AUTOCAD软件自动生成液压系统集成块图纸。

　　2　集成块计算机辅助设计的总体思路

　　集成块一般是一个六面体,但有1~2个表面必须作为安装基面,所以可供安装液压元件的表面只有4~5个。一般而言,顶部的集成块上可用于安装液压元件的表面有5个,即4个侧表面和1个顶面,而其他集成块就只有4个,即4个侧表面。因此,在设计集成块时首先应该指出是顶部的集成块还是其他集成块;其次,各个可用表面的尺寸应该取决于该表面上所安装的液压元件的底板尺寸,相对的2个表面的尺寸应相同。考虑集成块本身的工艺性,作为油路的孔不能太深,每个表面的尺寸不能太大,每个表面上安装液压元件(如板式连接的液压阀)的数目一般不宜过多。由此可见,集成块的长、宽、高三度尺寸及其孔道是由安装在各个表面上的液压元件(如液压阀)的安装尺寸(包括底板轮廓尺寸和安装螺钉尺寸等)和孔道信息决定的,在设计时,应该先确定各个表面上需要安装的液压元件,再根据液压元件的安装尺寸及孔道信息来确定集成块的三度尺寸和结构。

　　基于上述分析,液压系统集成块CAD设计必须解决好两个问题:一是液压元件安装信息的数字化问题,因为集成块的参数化设计是在AUTOCAD支撑平台上实现的,需要使计算机能够正确识别液压元件的安装信息;二是集成块生成与图形显示,因为要实现人机通信,必须使技术人员能够理解计算机的设计结果,即此结果应该以工程图纸的形式输出。这两个问题均可通过不同的程序模块来解决,集成块参数化设计的过程如图1所示。