基于ＡｕｔｏＣＡＤ ＶＢＡ液壓集成塊的裝配設(shè)計(jì)

摘要在AutoCAD環(huán)境下，利用VBA開發(fā)工具對(duì)液壓集成塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，并重點(diǎn)研究了其裝配設(shè)計(jì)。根據(jù)布爾差運(yùn)算原理，對(duì)實(shí)體進(jìn)行編輯，生成孔道模型。通過(guò)VBA編程和創(chuàng)建可視化參數(shù)界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓集成塊的裝配設(shè)計(jì)，并生成裝配參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，提高了液壓集成塊的設(shè)計(jì)效率。

關(guān)鍵詞VBA，液壓集成塊，孔道，裝配

1引言

液壓系統(tǒng)是工程機(jī)械重要的組成部分之一，液壓集成塊是液壓系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。隨著液壓系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，液壓集成塊的設(shè)計(jì)難度越來(lái)越大[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，液壓集成塊的設(shè)計(jì)主要依靠設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和空間想象力，使得設(shè)計(jì)工作極其復(fù)雜繁瑣。雖然在微機(jī)平臺(tái)上有一些二維方式的設(shè)計(jì)軟件，但因設(shè)計(jì)人員無(wú)法在三維環(huán)境中進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)效率仍然很低[2]。

本文利用VBA開發(fā)工具對(duì)液壓集成塊的裝配設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。根據(jù)布爾差運(yùn)算原理對(duì)實(shí)體進(jìn)行編輯并生成孔道，通過(guò)VBA編程和創(chuàng)建可視化參數(shù)界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓集成塊的裝配設(shè)計(jì)，并生成裝配參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。

2裝配設(shè)計(jì)的思路

設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)思路和實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程考慮，繪制出設(shè)計(jì)流程圖，如圖1所示。

3裝配設(shè)計(jì)的實(shí)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(yǔ)言創(chuàng)建立方體實(shí)體模型，其中集成塊長(zhǎng)、寬、高要實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)，由用戶根據(jù)實(shí)際需要自行設(shè)定，從而滿足參數(shù)化的要求。在VBA中，集成塊長(zhǎng)、寬、高通過(guò)Textbox文本由用戶輸入，在單擊“確定”鈕事件后，創(chuàng)建立方體實(shí)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(biāo)的設(shè)置和轉(zhuǎn)換

集成塊上共有六個(gè)面，為方便用戶在集成塊各個(gè)面上進(jìn)行閥件裝配，對(duì)集成塊的六個(gè)面設(shè)置用戶坐標(biāo)UCS。設(shè)置用戶坐標(biāo)時(shí)，首先對(duì)集成塊上六個(gè)面進(jìn)行編號(hào)命名，六個(gè)用戶坐標(biāo)分別為UCS1、UCS2、UCS3、UCS4、UCS5、UCS6。再對(duì)每個(gè)用戶坐標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，利用用戶坐標(biāo)系集合（Ucser Coordinate Systems）的Add方法來(lái)創(chuàng)建用戶坐標(biāo)系統(tǒng)。在VBA界面中添加六個(gè)OptionButton按鈕，當(dāng)用戶任選一個(gè)OptionButton，單擊Command即確定后，利用Call命令調(diào)用與之相對(duì)應(yīng)的用戶坐標(biāo)的子過(guò)程，并將世界坐標(biāo)WCS系統(tǒng)轉(zhuǎn)為用戶選中的UCS系統(tǒng)。WCS系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為UCS系統(tǒng)，即將ThisDrawing的ActiveUCS屬性設(shè)置為用戶所選的UCS系統(tǒng)。坐標(biāo)轉(zhuǎn)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(shí)體模型，要想得到孔模型需要對(duì)生成的模型進(jìn)行實(shí)體編輯，即進(jìn)行布爾差運(yùn)算。在VBA程序中，參照打孔面、插入點(diǎn)坐標(biāo)、孔半徑、孔深度等信息創(chuàng)建圓柱體，然后將集成塊實(shí)體與圓柱體進(jìn)行布爾差運(yùn)算，得到孔模型。由于實(shí)際加工鉆頭是尖的，為了與實(shí)際情況相符，在圓柱體的底部加一個(gè)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(jìn)行布爾差運(yùn)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(shè)計(jì)的重點(diǎn)。要做到閥件能夠在各個(gè)面準(zhǔn)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(kù)選好閥件的類型，確定后插入到用戶的UCS系統(tǒng)。其難點(diǎn)是：插入點(diǎn)選定后，閥件并沒(méi)有按事先設(shè)想的那樣插入在所選的面上，而是插入點(diǎn)成了閥件的體中心，即閥件卡在集成塊上所選面的兩側(cè)。為了能準(zhǔn)確裝配閥件，閥件的屬性仍設(shè)置為WCS系統(tǒng)的屬性，對(duì)六個(gè)面分別進(jìn)行裝配試驗(yàn)，并在適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)方向加或減去閥件高度的一半。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要先知道選中閥件體的高度，利用賦值語(yǔ)句從閥件庫(kù)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(shí)現(xiàn)了裝配設(shè)計(jì)。閥件加載界面如圖7，圖8為裝配了三個(gè)閥件的裝配設(shè)計(jì)圖。

4裝配參數(shù)讀取及數(shù)據(jù)庫(kù)的添加

液壓集成塊的裝配設(shè)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)后，為了方便設(shè)計(jì)人員的下一步工作，有必要對(duì)裝配設(shè)計(jì)過(guò)程的所在面、插入點(diǎn)坐標(biāo)（X、Y、Z）、閥件名稱、閥件型號(hào)等參數(shù)進(jìn)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(kù)向Microsoft Access中添加數(shù)據(jù)。查看界面，點(diǎn)擊“添加至數(shù)據(jù)庫(kù)”按鈕，打開事先命名的數(shù)據(jù)庫(kù)可以看到添加的裝配信息，如圖9所示。

5結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了液壓集成塊的裝配設(shè)計(jì)、生成裝配參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)兩大功能，為液壓集成塊的設(shè)計(jì)提供了一種新的思路。液壓集成塊裝配設(shè)計(jì)功能為設(shè)計(jì)人員提供了三維設(shè)計(jì)環(huán)境，讓設(shè)計(jì)變得形象具體，從而提高了設(shè)計(jì)效率；生成裝配參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)功能有助于設(shè)計(jì)人員整理參數(shù)、調(diào)用數(shù)據(jù)，方便設(shè)計(jì)人員的下一步工作。

參考文獻(xiàn)

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(jī)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(shè)計(jì)研究[J].工程設(shè)計(jì)，2001(2):88～92

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