集中潤(rùn)滑裝置零部件二次開(kāi)發(fā)技術(shù)

姚林曉 吳松 胡欣源 劉潤(rùn)

（華北水利水電大學(xué)，河南鄭州 450045）

集中潤(rùn)滑裝置零部件二次開(kāi)發(fā)技術(shù)

姚林曉 吳松 胡欣源 劉潤(rùn)

（華北水利水電大學(xué)，河南鄭州 450045）

為解決集中潤(rùn)滑行業(yè)缺少三維標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的問(wèn)題，本文利用成組技術(shù)對(duì)集中潤(rùn)滑裝置進(jìn)行模塊劃分，以VB為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，利用參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)三維設(shè)計(jì)軟件SolidWorks進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，完成集中潤(rùn)滑裝置標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的開(kāi)發(fā)。利用宏錄制功能快速完成遞進(jìn)式分油器柱塞參數(shù)化設(shè)計(jì)編程，為其他機(jī)械產(chǎn)品提高設(shè)計(jì)效率提供借鑒。

集中潤(rùn)滑；成組技術(shù)；模塊劃分；參數(shù)化；宏錄制

集中潤(rùn)滑系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑中，如工程機(jī)械、風(fēng)力發(fā)電、礦山機(jī)械及汽車底盤等。在激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)背景下，各種集中潤(rùn)滑方案層出不窮，集中潤(rùn)滑產(chǎn)品更新速度加快，行業(yè)發(fā)展對(duì)快速設(shè)計(jì)提出了新的要求［1］。傳統(tǒng)的三維設(shè)計(jì)方式設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，成本高且修改難，制約了集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，集中潤(rùn)滑系統(tǒng)大部分零件都具有相同或相似的外形輪廓，運(yùn)用成組技術(shù)將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分類，并在此基礎(chǔ)上利用參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，有效地縮短了設(shè)計(jì)周期，并且減少了模型建立中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，從而實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)。

SolidWorks軟件是一個(gè)功能強(qiáng)大的三維CAD系統(tǒng)，其本身提供的二次開(kāi)發(fā)接口API，具有良好的開(kāi)發(fā)性和兼容性。使用Visual Basic、Access、Visual C++等調(diào)用Solid-Works中的API函數(shù)，完善各個(gè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，能很好地滿足各個(gè)行業(yè)的發(fā)展需要［2］。本文建立了集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)據(jù)庫(kù)，并使用VB語(yǔ)言完成了集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)，在實(shí)際工作中取得良好的效果。

1 集中潤(rùn)滑系統(tǒng)模塊劃分

集中潤(rùn)滑系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)有2種設(shè)計(jì)方法，第一種可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)準(zhǔn)件、結(jié)構(gòu)件進(jìn)行分類，但此種方法開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)結(jié)構(gòu)層次不清晰，不利于設(shè)計(jì)過(guò)程中的交叉使用［3］。第二種利用成組技術(shù)按照零件具體特征結(jié)構(gòu)的相似性進(jìn)行分類。不同類型的集中潤(rùn)滑系統(tǒng)中，絕大部分具有相同功能的零件具有相似結(jié)構(gòu)，如分油器中的傘型閥等，因此根據(jù)潤(rùn)滑系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)和功能，可將其劃分為供脂單元、伺服單元、通用件和監(jiān)控單元。復(fù)雜的集中潤(rùn)滑裝置可表示為一些相關(guān)聯(lián)的子模型的集合，形成樹(shù)狀產(chǎn)品實(shí)例結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 集中潤(rùn)滑系統(tǒng)模塊劃分

根據(jù)以上模塊分類，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中可根據(jù)不同要求引用不同的零件，而且各模塊之間互不影響，模塊間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口相互連接，在產(chǎn)品需要變動(dòng)的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)快速拆分和重組。圖2為包含了各個(gè)模塊的某型號(hào)潤(rùn)滑系統(tǒng)裝配結(jié)構(gòu)。

圖2 某型號(hào)潤(rùn)滑系統(tǒng)裝配結(jié)構(gòu)

2 二次開(kāi)發(fā)過(guò)程

二次開(kāi)發(fā)技術(shù)核心是對(duì)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，以可變參數(shù)驅(qū)動(dòng)模型修改生成新的零件的過(guò)程。參數(shù)化設(shè)計(jì)的一般流程為：先按照單個(gè)零件的一個(gè)尺寸分別繪制零件、建立幾何關(guān)系和尺寸約束，保存至零件模板庫(kù)，再利用編程環(huán)境建立的零件參數(shù)設(shè)置界面，調(diào)用API對(duì)象將零件參數(shù)重新設(shè)置并修改模型中圖像，從而完成標(biāo)準(zhǔn)件的建模。

2.1 建立零件參數(shù)庫(kù)

集中潤(rùn)滑設(shè)備大部分是由通用件構(gòu)成，通過(guò)查閱、分析潤(rùn)滑裝置相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將獲得的標(biāo)準(zhǔn)有效參數(shù)記錄在Access數(shù)據(jù)庫(kù)中，在設(shè)計(jì)過(guò)程中方便查詢和選用，提高設(shè)計(jì)效率。在某種型號(hào)遞進(jìn)分配器中，根據(jù)查詢相關(guān)文件可知其標(biāo)準(zhǔn)排油量，因?yàn)檫f進(jìn)式分配器排油量只與閥芯行程和橫截面有關(guān)，通過(guò)計(jì)算得到柱塞的參數(shù)如圖3所示。

圖3 遞進(jìn)式分配器閥芯的參數(shù)界面

2.2 建立零件模板庫(kù)

零件參數(shù)化設(shè)計(jì)方法有程序驅(qū)動(dòng)和尺寸驅(qū)動(dòng)2種。程序驅(qū)動(dòng)法是將設(shè)計(jì)過(guò)程中的所有關(guān)系式用程序語(yǔ)言編輯，通過(guò)運(yùn)行程序執(zhí)行設(shè)計(jì)過(guò)程；尺寸驅(qū)動(dòng)法是調(diào)用零件模板，僅僅改變零件標(biāo)注尺寸就能獲得一系列結(jié)構(gòu)相同而尺寸不同的相似零件，這種方法在設(shè)計(jì)時(shí)只要能保證結(jié)構(gòu)不變，輸入?yún)?shù)就能完成零件的快速設(shè)計(jì)［4］。由于集中潤(rùn)滑系統(tǒng)零件較多且較為復(fù)雜，因此采用尺寸驅(qū)動(dòng)法。

在SolidWorks環(huán)境中繪制零件模板，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)標(biāo)注尺寸進(jìn)行命名，同一零件中相同操作尺寸名稱也相同，在后來(lái)編碼時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以應(yīng)當(dāng)將有效的尺寸參數(shù)按照一定的命名規(guī)則進(jìn)行重新命名，通過(guò)有效尺寸的數(shù)據(jù)更新驅(qū)動(dòng)軟件生成新的零件。所謂有效尺寸，即影響零件結(jié)構(gòu)及其功能的尺寸，如遞進(jìn)分油器閥芯的直徑、長(zhǎng)度等，其他如倒角等對(duì)零件影響不大的數(shù)據(jù)則不需要修改。建模完成后按模塊保存至模板庫(kù)。

2.3 程序調(diào)試

2.3.1 宏錄制。宏錄制是SolidWorks中用于記錄整個(gè)鼠標(biāo)、菜單、鍵盤操作及建模過(guò)程的模塊，也可調(diào)用SolidWorks API接口提供的所有對(duì)象、方法和屬性。尺寸驅(qū)動(dòng)法對(duì)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)只需要將改變模型尺寸的過(guò)程進(jìn)行記錄，所以修改前要將模板備份。以遞進(jìn)式分油器的閥芯為例，利用宏錄制記錄其有效參數(shù)的修改過(guò)程，雙擊需要修改的有效尺寸D1，在對(duì)話框中輸入有效且不同于原尺寸的數(shù)值，完成利用編輯器查看所錄制的宏代碼，刪除鼠標(biāo)動(dòng)作和視角變動(dòng)代碼后得到代碼注釋后如下：

Dim swApp As Object

Dim Part As Object

Dim boolstatus As Boolean

Dim longstatus As Long,longwarnings As Long‘定義對(duì)象變量

SetswApp=Application.SldWorks‘引用SolidWorks對(duì)象

Set Part=swApp.ActiveDoc‘激活文檔

Set Part=swApp.OpenDoc6("C:UsershpDesktop閥芯.SLDPRT",1,0,"",longstatus,longwarnings)‘打開(kāi)指定文件

Dim myDimension As Object

boolstatus=Part.Extension.SelectByID2("D1@草圖1@閥芯.SLDPRT","DIMENSION",3.09191072031929E-03,-7.35526267637839E-03,0,False,0,Nothing,0)

Dim myDimension As Object

Set myDimension=Part.Parameter("D1@草圖1")

myDimension.SystemValue=0.007‘更新D1數(shù)值

End Sub

2.3.2 代碼修改。宏錄制所生成的代碼并不能直接作為參數(shù)化驅(qū)動(dòng)程序使用，還需要進(jìn)行修改后添加到“生成零件”命令下的代碼中，并添加輔助代碼完成參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程。以上代碼中所需要修改的主要部分為模板文件位置、保存文件路徑及參數(shù)輸入路徑，修改后利用VB6.0調(diào)試功能對(duì)修改后的代碼逐句調(diào)試，確認(rèn)無(wú)誤后完成參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程。修改后的代碼如下：

Dim swApp As Object

Dim part As Object

Dim boolstatus As Boolean

Dim longstatus As Long，longwarnings As Long

Set swApp=CreateObject("sldworks.application")

Set Part=swApp.OpenDoc6("Documents and SettingsAdministrator桌面集中潤(rùn)滑系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)模板閥芯.SLDPRT",1,0,"",longstatus,longwarnings)

boolstatus=Part.Extension.SelectByID2("D1@草圖1@閥芯.SLDPRT","DIMENSION",3.09191072031929E-03,-7.35526267637839E-03,0,False,0,Nothing,0)

part.Parameter("D1@草圖1@閥芯").SystemValue= TxtD1.Text/1000

part.EditRebuild

End Sub

2.4 與SolidWorks建立連接

對(duì)SolidWorks進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)通常有2種形式：一是獨(dú)立應(yīng)用程序（Standalone application），用戶程序作為一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用程序(*.exe)；二是插件形式（Add In application），用戶程序作為一個(gè)插件（*.dll)集成到Solidworks中去。插件開(kāi)發(fā)有2種方法，利用SolidWorks自帶軟件開(kāi)發(fā)工具包API SDK設(shè)計(jì)或者VB開(kāi)發(fā)插件并添加至Solid-Works工具欄中。利用VB編輯工具開(kāi)發(fā)插件操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。因此，本文選用此種方法進(jìn)行插件設(shè)計(jì)。VB 與SolidWorks建立連接程序如下：

Dim swApp As Object

Dim Part As Object‘定義對(duì)象變量

Public Sub connectSldWorks（）

Set swApp=CreateObject（“S1dWorks.Application”）‘創(chuàng)建S1dWorks對(duì)象

Set swApp=CreateObjec（“S1dWorks.Application”）

swApp.Visible=True

End Sub‘使創(chuàng)建的SldWorks對(duì)象可見(jiàn)

3 運(yùn)行實(shí)例

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)潤(rùn)滑點(diǎn)情況選擇合適的潤(rùn)滑方案，獲得設(shè)計(jì)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)所需的各種參數(shù)信息，在系統(tǒng)界面選擇系統(tǒng)零件生成標(biāo)準(zhǔn)件。系統(tǒng)界面如圖4所示。以伺服單元中的定量加壓分油器，當(dāng)單片分油器每個(gè)出油口排油量為0.32mL時(shí)，參考數(shù)據(jù)庫(kù)中閥芯的各項(xiàng)參數(shù)生成標(biāo)準(zhǔn)件如圖5所示。

圖4 集中潤(rùn)滑系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)界面

圖5 遞進(jìn)式分油器閥芯標(biāo)準(zhǔn)件

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)表現(xiàn)了參數(shù)化設(shè)計(jì)思想，以VB6.0對(duì)SolidWorks的二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了以尺寸驅(qū)動(dòng)法為基礎(chǔ)的集中潤(rùn)滑系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的建立，解決了集中潤(rùn)滑系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程長(zhǎng)的問(wèn)題，為其他具有類似特點(diǎn)的機(jī)械系統(tǒng)提供了參數(shù)化設(shè)計(jì)思路和理論依據(jù)。

［1］魏俞涌.車輛底盤自動(dòng)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的研究及應(yīng)用［D］.杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2009.

［2］許書生，徐兵，李春光，等.基于SolidWorks二次開(kāi)發(fā)的軸向柱塞泵參數(shù)化建模設(shè)計(jì)［J］.機(jī)床與液壓，2010（9）：71-73，79.

［3］孔垂雨，上官林建，嚴(yán)大考.SolidWorks的起重機(jī)三維標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的二次開(kāi)發(fā)［J］.現(xiàn)代制造工程，2012（4）：59-61，113.

［4］張晉強(qiáng).橋式起重機(jī)橋架三維參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)研究及應(yīng)用［D］.太原：中北大學(xué)，2008.

Secondary Development Technology of Components for Centralized Lubricating Equipment

Yao LinxiaoWu SongHu XinyuanLiu Run
（North China University of Water Resources and Electrical Power，Zhengzhou Henan 450045）

In order to solve the problem that the lack of 3D standard part library for concentrated lubrication industry, the centralized lubrication device was divided into several modules using group technology.Taking VB as the development language,the 3D design software SolidWorks was developed two times by using the parametric design technology,completed the development of centralized lubrication device standard parts library.By using macro recording function,this paper completed the parametric design of the progressive oil separator,to provide reference for other mechanical products to improve the design efficiency.

centralized lubrication；group technology；module division；parametric design；macro recording

TP311

A

1003-5168（2017）04-0043-03

2017-03-05

河南省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（132102210096，142102210107）；鄭州市科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（153PKJGG114）。

姚林曉（1970-），女，碩士，副教授，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)。