摘要在AutoCAD環(huán)境下，利用VBA開發(fā)工具對液壓集成塊的設計進行研究，并重點研究了其裝配設計。根據(jù)布爾差運算原理，對實體進行編輯，生成孔道模型。通過VBA編程和創(chuàng)建可視化參數(shù)界面，實現(xiàn)對液壓集成塊的裝配設計，并生成裝配參數(shù)數(shù)據(jù)庫，提高了液壓集成塊的設計效率。

關鍵詞VBA，液壓集成塊，孔道，裝配

1引言

液壓系統(tǒng)是工程機械重要的組成部分之一，液壓集成塊是液壓系統(tǒng)中的關鍵部件。隨著液壓系統(tǒng)復雜程度的增加，液壓集成塊的設計難度越來越大[1]。長期以來，液壓集成塊的設計主要依靠設計者的設計經(jīng)驗和空間想象力，使得設計工作極其復雜繁瑣。雖然在微機平臺上有一些二維方式的設計軟件，但因設計人員無法在三維環(huán)境中進行造型設計，設計效率仍然很低[2]。

本文利用VBA開發(fā)工具對液壓集成塊的裝配設計進行了研究。根據(jù)布爾差運算原理對實體進行編輯并生成孔道，通過VBA編程和創(chuàng)建可視化參數(shù)界面，實現(xiàn)對液壓集成塊的裝配設計，并生成裝配參數(shù)數(shù)據(jù)庫。

2裝配設計的思路

設計的總體思路是：輸入?yún)?shù)→生成集成塊模型→生成孔道模型→選擇裝閥面→選擇閥件→裝配。根據(jù)設計思路和實際設計過程考慮，繪制出設計流程圖，如圖1所示。

3裝配設計的實現(xiàn)

3.1 集成塊模型的生成

集成塊模型用立方體表示，在AutoCAD中用VBA語言創(chuàng)建立方體實體模型，其中集成塊長、寬、高要實現(xiàn)參數(shù)化設計，由用戶根據(jù)實際需要自行設定，從而滿足參數(shù)化的要求。在VBA中，集成塊長、寬、高通過Textbox文本由用戶輸入，在單擊“確定”鈕事件后，創(chuàng)建立方體實體，而得到用戶所需的集成塊模型。VBA可視化界面如圖2，集成塊生成如圖3，渲染后效果如圖4。

3.2 用戶坐標的設置和轉換

集成塊上共有六個面，為方便用戶在集成塊各個面上進行閥件裝配，對集成塊的六個面設置用戶坐標UCS。設置用戶坐標時，首先對集成塊上六個面進行編號命名，六個用戶坐標分別為UCS1、UCS2、UCS3、UCS4、UCS5、UCS6。再對每個用戶坐標進行設置，利用用戶坐標系集合（Ucser Coordinate Systems）的Add方法來創(chuàng)建用戶坐標系統(tǒng)。在VBA界面中添加六個OptionButton按鈕，當用戶任選一個OptionButton，單擊Command即確定后，利用Call命令調(diào)用與之相對應的用戶坐標的子過程，并將世界坐標WCS系統(tǒng)轉為用戶選中的UCS系統(tǒng)。WCS系統(tǒng)轉換為UCS系統(tǒng)，即將ThisDrawing的ActiveUCS屬性設置為用戶所選的UCS系統(tǒng)。坐標轉換界面如圖5。

3.3 孔道的生成

液壓集成塊上有三種類型的孔道：集成塊定位孔、閥件定位孔、油孔。在AutoCAD中只提供實體模型，要想得到孔模型需要對生成的模型進行實體編輯，即進行布爾差運算。在VBA程序中，參照打孔面、插入點坐標、孔半徑、孔深度等信息創(chuàng)建圓柱體，然后將集成塊實體與圓柱體進行布爾差運算，得到孔模型。由于實際加工鉆頭是尖的，為了與實際情況相符，在圓柱體的底部加一個小圓錐體，圓錐體的直徑等于圓柱體的直徑。圓錐體添加好后，再與立方體進行布爾差運算就得到有尖頭的孔，孔道如圖6所示。

3.4 閥件的定位

閥件的定位是本次設計的重點。要做到閥件能夠在各個面準確定位，首先由用戶選擇裝閥平面，然后用戶在閥件數(shù)據(jù)庫選好閥件的類型，確定后插入到用戶的UCS系統(tǒng)。其難點是：插入點選定后，閥件并沒有按事先設想的那樣插入在所選的面上，而是插入點成了閥件的體中心，即閥件卡在集成塊上所選面的兩側。為了能準確裝配閥件，閥件的屬性仍設置為WCS系統(tǒng)的屬性，對六個面分別進行裝配試驗，并在適當?shù)淖鴺朔较蚣踊驕p去閥件高度的一半。在進行設計的過程中，需要先知道選中閥件體的高度，利用賦值語句從閥件庫中的參數(shù)列表框中得到閥件的高度。最終調(diào)試好VBA程序，實現(xiàn)了裝配設計。閥件加載界面如圖7，圖8為裝配了三個閥件的裝配設計圖。

4裝配參數(shù)讀取及數(shù)據(jù)庫的添加

液壓集成塊的裝配設計功能實現(xiàn)后，為了方便設計人員的下一步工作，有必要對裝配設計過程的所在面、插入點坐標（X、Y、Z）、閥件名稱、閥件型號等參數(shù)進行整理。編程將所需參數(shù)添加到文本框中，采用DAO數(shù)據(jù)庫向Microsoft Access中添加數(shù)據(jù)。查看界面，點擊“添加至數(shù)據(jù)庫”按鈕，打開事先命名的數(shù)據(jù)庫可以看到添加的裝配信息，如圖9所示。

5結語

本設計實現(xiàn)了液壓集成塊的裝配設計、生成裝配參數(shù)數(shù)據(jù)庫兩大功能，為液壓集成塊的設計提供了一種新的思路。液壓集成塊裝配設計功能為設計人員提供了三維設計環(huán)境，讓設計變得形象具體，從而提高了設計效率；生成裝配參數(shù)數(shù)據(jù)庫功能有助于設計人員整理參數(shù)、調(diào)用數(shù)據(jù)，方便設計人員的下一步工作。

參考文獻

1 李 利，馮 毅，田樹軍，張永利.基于AutoCAD的液壓集成塊參數(shù)化裝配環(huán)境[J].機床與液壓，2002（4）:114～117

2 葉 冰，陳 鷹.液壓集成塊三維參數(shù)化設計研究[J].工程設計，2001(2):88～92

3 李鳳華.AutoCAD2000/2002 VBA開發(fā)指南[M].北京：清華大學出版社，2001