關(guān)于機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)分析

摘要：流體傳動CAD系統(tǒng)提供了可視化、可修改、可控制的三維系統(tǒng)，為機械設(shè)計提供了高質(zhì)高效的設(shè)計手段。該文介紹了機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)的組成及特點，闡述了目前流行的CAD技術(shù)，分析了基于AutousP語言工具的流體傳動CAD系統(tǒng)的二次開發(fā)。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計 流體傳動 CAD系統(tǒng) AutoLISP 二次開發(fā)

中圖分類號：TP391.72 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0112-01

隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，機械設(shè)計借助計算機技術(shù)也發(fā)生了質(zhì)的變化。在機械設(shè)計中，流體傳動及控制占有相當(dāng)重要的地位和作用，其設(shè)計過程復(fù)雜而繁瑣，應(yīng)用計算機技術(shù)中的AutoCAD系統(tǒng)，將機械設(shè)計中流體傳動進行可視化三維設(shè)計，實現(xiàn)了快速修改，控制精確的設(shè)計手段，為機械設(shè)計中流體傳動及控制提供了高質(zhì)高效的設(shè)計方法。

1.機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)的組成及特點

1.1機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)的組成

機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)由數(shù)據(jù)計算模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、選擇功能模塊、圖形繪制模塊、三維設(shè)計功能模塊、顯示模塊組成。在CAD系統(tǒng)中，流體傳動力學(xué)計算模塊主要包含了流體動力學(xué)三大方程、孔口液流特性、縫隙液流特性的計算，流體傳動的相關(guān)數(shù)據(jù)通過計算機輸入，在數(shù)據(jù)計算模塊進行流體靜力學(xué)計算、流體動力學(xué)計算，再通過流體執(zhí)行、控制等相關(guān)元件進行快速計算，計算結(jié)果通過數(shù)據(jù)傳輸模塊輸送到圖形繪制模塊，在圖形繪制模塊，流體傳動數(shù)據(jù)進行圖形化構(gòu)成，然后在三維設(shè)計功能模塊進行3D立體化控制，形成最終的可顯示的圖形數(shù)據(jù)，通過顯示模塊進行虛擬化，以極強的三維效果圖顯示在眼前。在三維效果圖不理想時，可以通過選擇功能模塊進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)修改，重新進行一系列的數(shù)據(jù)計算處理，直到形成滿意的三維效果圖。

1.2機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)的特點

1.2.1機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)的優(yōu)點

機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)的應(yīng)用，具有虛擬化、可視化的三維圖形顯示；可實現(xiàn)動態(tài)模擬現(xiàn)場效果；系統(tǒng)集成性強，能在系統(tǒng)中快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)修改，操作方便；采用AutoLISP語言編輯，系統(tǒng)具有很強的移植性，可適合不同版本的軟件平臺；系統(tǒng)可適合多種高級語言及數(shù)據(jù)庫，采用標準的數(shù)據(jù)接口，DXF、IGES標準，可與其他繪圖軟件及仿真軟件連接；系統(tǒng)具有多元化語言接口設(shè)計；零件設(shè)計方便快速、外觀更加完美，質(zhì)量更為上呈。

1.2.2機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)的缺點

把CAD技術(shù)作為取代圖板的繪圖工具，并未實現(xiàn)真正的設(shè)計。目前有些單位用CAD三維軟件做出的三維模型僅為效果圖，并沒有用在整體空間設(shè)計和受力分析，還停留在平面設(shè)計上，只是把用手工出圖轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C出圖的現(xiàn)狀。但是如果只停留在這個階段，就失去CAD的作用，因為CAD是輔助設(shè)計，不是輔助繪圖。精通CAD技術(shù)的設(shè)計人員不足。三維CAD技術(shù)是一個復(fù)雜多變的系統(tǒng)，并不是每個設(shè)計人員都能掌握得很好，大部分人員沒有受過專門的訓(xùn)練，對它的功能了解不夠，他們完成的設(shè)計很可能不夠完善。

2.目前流行的CAD技術(shù)

目前機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，流行的CAD技術(shù)總結(jié)如下。

2.1圖形交互技術(shù)

目前機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)主要是基于AutoLISP語言工具進行二次開發(fā)而成的，主要作用是通過圖形的直觀作用與設(shè)計者形成一種交流模式，通過這種交流使設(shè)計人員直觀感覺該設(shè)計的可行性，為了更好的協(xié)作設(shè)計師的工作，一些更人性化的新技術(shù)正在研究之中。

2.2智能CAD技術(shù)

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，AutoCAD系統(tǒng)經(jīng)二次開發(fā)，形成了先進的機械設(shè)計軟件，為了能將大量信息隨取隨儲，通過建立數(shù)據(jù)庫，設(shè)計者可隨時進行數(shù)據(jù)調(diào)用與數(shù)據(jù)儲存，而且機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)具有多元化、集成化、智能化特點，系統(tǒng)可兼容多種設(shè)計語言，并有多種擴展接口，可以與企業(yè)進行互連，形成一個集成化較強的大系統(tǒng)。另外，CAD系統(tǒng)可以應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辯識流體傳動系統(tǒng)的模型、用專家系統(tǒng)實現(xiàn)流體傳動系統(tǒng)的故障診斷，用智能控制方法實現(xiàn)流體傳動系統(tǒng)實時控制等智能技術(shù)不斷滿足設(shè)計者的需求，為設(shè)計出更好的機械元件提供可能。

2.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)

機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)應(yīng)用了虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使得現(xiàn)實場景可以虛擬化到三維圖形或是三維動畫效果圖中，這樣一來，設(shè)計人員就可以在虛擬的環(huán)境中對設(shè)計進行檢驗，模擬產(chǎn)品在現(xiàn)實世界的環(huán)境條件和力學(xué)因素，及時調(diào)整設(shè)計結(jié)構(gòu)與外形以及設(shè)計尺寸以適應(yīng)其應(yīng)用。還可以進行虛擬的新產(chǎn)品的設(shè)計，直接對模擬對象進行操作，從而在真實產(chǎn)品制造出來之前，避免設(shè)計失誤等問題引起的產(chǎn)品缺陷和資源浪費。從而降低成本，此智能技術(shù)將成為CAD技術(shù)在機械設(shè)計發(fā)展中的重要方向。

3.基于AutoLISP語言工具的流體傳動CAD系統(tǒng)的二次開發(fā)

3.1工具選擇

對機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)進行二次開發(fā)時，有眾多編程語言工具可選擇，如AutoLISP、Visual Basic、VBA、Visual C++等，其中AutoLISP容易掌握，而且功能強大，多數(shù)設(shè)計者容易上手，因此，對CAD系統(tǒng)進行二次開發(fā)時，選擇AutoLISP語言較適合。

3.2AutoLISP特點

AutoLISP語言應(yīng)用方便，語法簡單；函數(shù)功能可以直接調(diào)用CAD系統(tǒng)中的函數(shù)，極大的方便了設(shè)計者對函數(shù)的需要；對文本編輯軟件不挑剔，用記事本軟件就可輕松編寫；直譯式程序，“即寫即測，即測即用”；兼容性較強，不同版本的操作系統(tǒng)下均可無差錯運行。

3.3參數(shù)化設(shè)計繪圖

將設(shè)計圖形的幾何變量引入函數(shù)中，形成可隨時修改的參數(shù)化設(shè)計繪制，為參數(shù)與圖形建立連接，方便操作。

4.結(jié)語

目前機械設(shè)計中流體傳動CAD系統(tǒng)雖然進行了二次開發(fā)，但在實際應(yīng)用中，主要是進行繪圖，真正的設(shè)計作用發(fā)揮不足，因此，需要設(shè)計者認清CAD系統(tǒng)的真正用途。