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第4章 液压元件数据库的建立
4．1 数据库系统
4．1．1 数据库的特点
数据库(DATABASE)是大量相关数据的集合，它主要为某一特定的应用目的而组织起来，作为常规数据库的一部分操作；数据库中的数据能被输入、编辑和删除。一个数据库存储在计算机上，而它的数据库是在一个或几个文件中。这些文件内的数据均以一种表(fable)的形式来表示；而且对于每一张表，数据不一定要是唯一的。也就是说，相同数据可以出现在某一给定数据库的几张表中。一个数据库系统一般由数据、硬件、软件和用户组成[43]。采用数据库管理数据有如下几个特点：
(1)数据的独立性
所谓数据独立是指应用程序不必随数据存储结构的改变而变动，数据的独立性包括两个方面的含义：物理数据的独立性，是指数据的存储格式和组织方法改变时，不影响数据库的逻辑结构，从而不影响应用程序；逻辑数据的独立性，是指数据库逻辑结构的变化(如数据定义的修改，数据间联系的变更等)不会影响用户的应用程序，即用户应用程序无须修改。数据独立提高了数据处理系统的稳定性，从而提高了程序的可维护性。
(2)减少了数据的冗余度
用户的逻辑数据文件和具体的物理数据文件不必一一对应，利用“多对一”的关系可以有效地节省存储资源。并且由于数据只有一个物理备份，数据的访问不会出现不一致的情况。
(3)实现数据共享
数据共享允许多个用户同时存取数据而不相互影响，这个特征正是数据库技术先进性的体现。数据共享包括三个方面：所有用户可以同时存取数据；数据库不仅可以为当前的用户服务，也可以为将来的新用户服务；可以使用多种语言完成数据库接口。
(4)加强了对数据的保护
数据库加入了安全保密机制，可以防止对数据的非法存取。由于进行集中控制，故有利于控制数据的完整性。数据库系统采取了并发访问机制，保证了数据的正确性。另外，数据库系统还采取了一系列措施，实现了对数据库破坏的恢复。
4．1．2数据库系统的体系结构及基本数据模型
数据库系统的体系结构是数据库系统的一个总的框架，为了提高数据库的逻辑独立性和物理独立性，制定了标准化的数据库系统结构，包括数据库系统的总体结构、标准化数据库系统的特征、数据库系统的接口和各部分所提供的功能。此标准化的系统结构将数据结构分为三级：面向用户或应用程序员的用户级；面向建立和维护数据库人员的概念级；面向系统管理员的物理级。此三级结构也称为数据库系统机构的三级模式：外模式、概念模式、和内模式，在数据库系统中，数据库设计的核心问题就是设计一个好的数据模型，数据模型的好坏直接影响数据库的性能；数据模型的设计方法决定数据库的设计方法[44]。
当前最为流行的方法是关系方法，另外还有层次方法和网状方三法。每种方法对应相应的基本数据模型。目前在数据库系统中使用的三种基本数据模型为：网状模型、层次模型和关系模型。层次模型是一个树型结构的数据模型，树的结点为记录的类型，所有的链均由双亲结点指向子结点，记录的类型只有简单的层次关系。网状模型是以记录为结点的网状结构，是层次模型的扩展。在网状模型中，两个结点之间的联系不是唯一的。关系模型是把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表模型，二维表表示的就；是实体与实体之间的联系，描述问题的所有二维表的集合就构成了一个关系数据模型。
4．1．3 Access数据库概述
Microsoft Access是目前最流行的桌面型数据库软件之一。它提供的大量的输入、分析和展示数据的工具，是—个基于关系模型的数据库管理系统(DBMS)。使用MicrosoiftAccess可以在一个数据库文件中管理所有的用户信息，它给用户提供了强大的数据处理功能，帮助用户组织和共享数据库情息，使用户能方便地得到所需的数据[45]。
Access有很多特点，它既面向终端用户，又面向开发人员，是一个开放式的数据库管理系统，支持多媒体技术，具有基于Web的管理功能，内置众多的宏和函数，具有完善的联机帮助。可以在—个数据序文件中管理所有对象有的用户信息，它通过以下七个对象对数据进行管理，实现高效率的信息管理和数据共享：
(1)表
Access所有的数据均以数据表的对象保存在数据库对象中，数据表也是对象是一个保存数据的容器。数据在表对象中的保存是有结构有顺序的，通常要受到某种规则的约束，其数据的重复率的可能性要求降到最低。
(2)查询
查找和检索所需的数据，查询对象的实质是SQL命令。SQL命令是Structure QueryLanguage(结构化查询语言)的缩写，它可以根据用户提供的特定的规则，对表中的数据进行筛选，并以数据表的形式进行显示。
(3)窗体
查看、添加和更新表的数据，是应用程序界面，用以实现用户与数据库的交互。窗体作为容器，可以再设置其它对象。窗体本身不包含数据，窗体数据来源于表对象，或通过查询与对象数据表相接。
(4)报表
以特定的版式分析或打印数据。不包含数据，将用户所选择的数据连结按特定方式组织并打印输出。
(5)数据访问页
查看、更新和分析来自Intemet或Intemet的数据库数据，以HTML格式显示数据，用户可以通过Intemet实现对数据库的浏览、操作。
(6)宏
执行各种操作，控制程序流程，使若干操作组合的流程。
(7)模块
更复杂、高级应用的处理工具，实质是VB程序。
只要在一个表保存一次数据，就可以从多个角度查看数据，比如从表中查看，从查询中查看，从窗体中查看，从报表中查看，从数据访问页中查看等。当更新数据时．所有出现该数据的位置均会自动更新。MicrosoftOfficeAccess与其它数据库系统相比更加简单易学，同时可以很方便地实现信息保存、维护、查询、排序、统计、打印等功能，完全满足系统要求，因此本系统选用Access作为数据库管理系统。
4．2数据库设计过程
4．2．1液压元件数据库
在液压阀块设计中液压元件的安装面及尺寸都是固定的，其孔道问的相对位置也是固定的，因而可将其作为一个孔组整体输入。这样既能减少设计时的工作量，又能确保每个元件上各孔道之间相互位置的正确性，建立液压元件数据库来管理相应的尺寸，使之能被设计人员方便地检索、查询和调用，对液压阀块CAD尤为重要。
4．2．2液压元件数据库的建立
本系统中采用关系数据模型来实现对液压阀产品样本的管理。根据液压阀块设计系统对液压元件的数据要求建立后台数据库。
液压元件数据库包括两个数据表：液压阀名称数据表和液压阀底板尺寸参数表。其中液压阀名称表描述了液压元件的分类情况，各油口相对位置相同的阀用同一个阀代号来表示。这样就建立了一个底板基本孔道数据与液压元件名称的“一对多”的关系型数据库，一对多关系是最常用的关系类型。该关系的特点是，主表中的一个记录可以与相关表中的多个记录匹配，而相关表中的一个记录只能与主表中的一个记录匹配。在两个表中，如果仅有一个相关字段是主键或唯一索引，则可以在两个表间创建一对多的关系。关系型数据库系统可以建立如图4．1所示的液压元件数据库的信息模型。 （图片）
图4.1 数据图关系图 这样建立数据库具有数据结构好，冗余度低，数据独立性强及易于维护和扩充等特点。可以通过液压阀名称查询到相应的阀代号。液压阀底板尺寸参数表则存放了液压元件的底板尺寸、定位尺寸、以及各油口的尺寸。从设计的VB界面可以查询到阀代号，然后进入另一个界面来获得此液压阀的底板尺寸。
液压元件名称表中包含液压阀的名称、种类、代号、优先与禁忌安装面和角度，液压元件底板尺寸库中包含代号，LI、L2、L3、L4、L5、L6、W1、W2螺钉孔和定位销孔的各个项(坐标、孔径、孔深)，P、T、A、B、L、X、Y、WI、W2分别代表各种阀进出油孔、泄油孔、控油孔的各个项。液压阀底板尺寸数据库数据初始值查询于液压设计手册[46-48]。
4．3 VB6．0访问数据库的技术与方法
4．3．1 Visual Basic数据访问技术
Visual Basic使用的数据访问技术如图4．3所示。（图片）
图4．3 Visual Basic使用的数据访问技术 由图4．3可知，Visual Basic访问数据库技术分为下列几个部分[37]。
(1)Microsoft可视化数据工具(MicrosoftVisual DataTools)
使用Visual Basic6．0可以创建将每个步骤封装在数据库访问系统中的部件。从数据源开始，Microsoft可视化数据工具(可以通过“数据视图”窗口访问)提供了在SQLServer和Oracle系统中查看并操作表、视图、存储过程和数据库结构描述的功能。(2)中间层部件和Microsoft Transaction Server
在生成自己的ActiveX DLL和EXE时，还可以在应用程序中使用Visual Basic创建中间层部件。visual Basic现在的增强功能允许自定义应用程序，以便同MierosoRTransaction Server一起使用。
(3)AetiveX Data Objects(ADO)
数据提供程序和数据使用者之间的桥梁就是数据源，数据源是使用MicrosoftActiveX Data Objects(ADO)创建的，而Microsoft ActiveX Data Objeels是Visual Basic在任何数据源中访问数据的主要方法。为了向后兼容和工程维护方便，它仍然支持远程数据对象(RemoteDataObject)(RDO)和数据访问对象(DataAccessObject)(DAO)。
(4)数据源和数据控件
在客户端，有几种新的数据源是可用的，其中包括数据环境，它是一种图形设计器，允许快速创建ADO Connection和Command来访问数据。数据环境设计器为工程中的数据访问对象提供了动态可编程界面。此外，数据环境还提供了高级的数据定型服务，即创建相关数据的层次结构、合计以及自动分组等功能，所以这些都不需要代码。常用的访问数据库的方法有下列几种[49][50]。
(1)RDO(Remote Object)远程数据对象
RDO远程数据对象是一个到ODBC的面向对象的数据访问接口，形式上展示出所有ODBC的底层功能和灵活性，尽管RDO在访问Jet或ISAl订(顺序索引查找方法)数据库方面受到限制，而且它只能通过现存的ODBC驱动程序来访问关RDO远程数据对象是一个到ODBC的面向对象的数据访问接口，形式上展示出所有0DBC的底层功能和灵活性，尽管RDO在访问Jet或ISAM(顺序索引查找方法)数据库方面受到限制，而且它只能通过现存的ODBC驱动程序来访问关系数据库。但是RDO已经被证明是许多如SQL Server、Oracle以及其他大型关系数据库开发者经常选用的最佳接口。RDO是位于0DBCAPI之上的一个对象模型薄层，它依赖ODBCAPI、选定的oDBc驱动程序以及后端的数据库引擎来实现大部分功能，因此短小(大约250K)、快速、强健。RDO具备基本的ODBC处理方法。在VB应用程序中可以直接使用RDO，也可以使用RDo控件实现对数据源的访问。使用RDO控件提供了对标准数据库格式的无缝访问，用户不必编写任何代码就可以创建数据库识别的应用程序，Remote Data控件与Data控件在很多方面相似，其主要区别在于：Remote Data控件使用RDO连接到ODBC驱动程序管理器，而Data控件使用DAO连接到Jet引擎。
(2)ADO(Active Object)ActiveX数据对象
ADO是一种新的数据访问方法，它提供了一种统一、通用的访问数据源的通过OLEDB可以实现对任何数据源的高性能数据访问，也就是说OLE DB并不局限于Jet、ISAM或关系数据库，它能够处理任何类型的数据，而不考虑他们的格式和存储方法。OLE DB技术的优势在于：一是执行效率高，二是可访问多种类型的数据库。由于在OLE DB中提供了很多COM(组件对象模型)接口，结构非常复杂，因此在应用程序中直接使用0LEDB不太容易，然而ADO提供了一个访问OLE DB的方法。ADO封装并且实现了OLEDB的所有功能，ADO访问数据库是通过访问OLE DB数据进行的，是一种高层访问技术。ADO可以访问任何类型的数据源，包括关系型、非关系型、结构的、非结构的数据源。由于ADO是基于COM的访问技术，因此，使用ADO的应用程序对磁盘和存储容量的要求更小。还由于ADO包含一个比DAO和RDO更简单的对象模型，使用起来更容易，产生的代码更简洁，访闯速度更快。另外，采用ADO所基于的OLE DB技术，可以对电子邮件、文本文件、数据表格等各类数据通过统一的API接口进行存取，正因为ADO具有上述技术优势，成了日前被广泛推荐的数据库访问技术。本课题中也是采用了这种访问数据库的技术。
(3)DAO(Access Object)数据访问技术
DAO是Visual Basic最先采用的面向对象的数据库访问接口。它正是通过一系列的DAO对象来访问Microsoft Jet数据库引擎，使得用户能方便快速地创建新的数据库、表、查询、索引和关系，并对数据库进行修改和数据的编辑等。Microsoft Jet引擎是VisualBasic与数据库连接的中间层，它为Visual Basic提供了进行数据库访问的基本方法。在VB应用程序中可以直接使用DAO，也可以使用VB内部提供的Data控件。Data控件其实就是可视化的DAO，通过Data控件和相关的数据绑定控件，包括数据绑定的ActiveX控件，可完成对数据库的操作。
(4)数据库访问技术
ODBC(Open Database Connectivity,开放数据库互连)是Microsoft公司开放服务结构(WOSA，Windows Open Services Architecture)中有关数据库的一个组成部分，它制定了一套标准，并提供了一组对数据库访问的标准API(应用程序编程接口)。使得应用程序只要根据这些标准就能够自由使用API函数。API利用SQL来完成其大部分操作。ODBC本身也提供了对标准SQL语言的支持，用户可以在ODBC中直接使用SQL语句。ODBC是为最大的互用性而设计的，即一个应用程序访问不同的数据库的操作不依赖任何DBMS(数据库管理系统)，不直接与DBMS打交道。数据库应用程序调用ODBC接口中的函数，再由对应的DBMS的ODBC驱动程序来完成。也就是说，ODBC API为访问不同的或者相异的数据库管理系统提供了统一的方法，即不论是FoxPro、Access、还是SQLServer2000数据库，均可以采用ODBCAPI进行访问。
4．3．2 VB 6．0访问数据库技术在本课题中的应用
在本文的后台数据都存储在Access数据库中。本系统需要这个数据库的支持，进行数据交换，由于数据交换的数量大，所以数据库技术的使用在本课题中显得尤为重要。而VB 6．0具有强大的数据库访问功能，并且是面向对象的可视化编程语言，对于本课题的实现提供了较大的优势。
设计使用了Access数据库，系统称为“液压元件数据库”。首先在VB6．0环境下，由Microsoft Jet6I擎直接创建操作，可以提供最大的灵活性和最快的访问度。VB6．0使设计者不必花费太多时间于数据处理界面设计。DATA控件是Visual Basic用来建立进行数据库访问的标准控件。DArA控件是通过使用微软公司的Jet数据库引擎来实现对数据的访问，与Access所用的数据库引擎相同，使得用户可以直接访问Access数据库格战，而且使用户只需编译很少的代码就可以创建数据库识别应用程序。它用自己创建的Database对象和RecordsetSc寸象操作与管理数据库。对液压阀数据库的访问过程如下-添加窗体，并添加一个数据控件，并调整到合适的大小，使用缺省名称Datal，将Datal的Connect属性设置为Access．DatabaseName属性设置为“液压阀数据库．mdb”，RecordSource属性设置为“液压阀名称”表。设置列表框和文本框的属性的Datasource及Datafiled设置的操作，将液压阀名称表的所有字段添加到窗体中，并给每个控件添加一个标签。运行程序后，可以发现数据库中的数据自动显示在窗体中，单击窗体中的各个按钮，VB就对数据库所作的修改，分别实现添加新数据、删除数据、编辑修改记录等功能。
在调用SolidWorksAPI的时候，最为常用的就是坐标，所以建立的数据库是坐标形式的，但方便设计人员操作检索、查询、编辑的却需要是形象一些的尺寸图，所以这里在设计中采用了数据库的数据处理技术，进行数据的计算和传递。对液压阀尺寸的数据库管理系统如图4．4所示。
在液压阀块设计中，根据需求，建立了液压元件数据库，对数据进行有效管理，这样可以减轻查询、选择各种类型液压阀的规格、尺寸、图形工作的复杂程度，而且还可以加强液压阀选择的正确性，排除人为因素产生的错误，并为液压设计系统提供了后台数据支持。（图片）
图4．4 液压元件数据库管理系统 第5章 三维液压元件库
5．1 三维液压元件库概述
5．1．1标准元件库的技术及应用
标准件库是数据及其应用程序的集合。在计算机辅助设计系统中建立一个有效的标准件库，不仅能增强系统的功能，而且大大降低了数据冗余，提高设计效率。作为计算机辅助设计系统的一个重要组成部分，它把计算机辅助设计系统中大量的数据按一定的模型组织起来，并提供存储、维护检索数据的功能，从而使计算机辅助设计系统可以方便、及时、准确地获取信息。
5．1．2 标准元件库的建立
创新的、易学易用的SolidWorks是Windows原刨的三维设计软件。其易用和友好的界面，能够在整个产品设计的工作中，SolidWorks完全自动捕捉设计意图和引导设计修改。如图5．1所示为SolidWorks的建模界面。Solidworks 2007的操作界面有两个窗格，左边窗格包括特征管理器(FeatureManager)、属性管理器(PropertyManager)、配置管理器(CorLfigurationManager)、自定义的第三方插件[51]。（图片） Solidworks2007建模过程中的的常用术语有以下几个：
(1)原点
以两个蓝色箭头显示，代表模型的(0，0，O)坐标，草图原点以红色显示，代表草图坐标系中(O，O)的位置。可以对模型原点加入尺寸和限制条件，但不能对草图原点加入尺寸和限制条件。
(2)基准面
平面的建构几何体。可以用基准面来加入二维草图、模型的剖面视图以及拔模特征的中立面。
(3)轴
用于产生模型几何、特征或复制排列的直线。可以使用几种不同的方法来产生轴线，包括使用几种不同的方法来产生轴线，包括使两个基准面相交等。
(4)面
帮助定义模型形状或者曲面形状的边界。面是模型上可选择的区域(平坦的或者非平坦的)。例如，一个矩形实体有六个面。
(5)边线
两个面或者曲面沿着一段距离相交的位置。、可以选择边线来绘制草图、标注尺寸以及进行其他操作。
(6)顶点
两条或者多条直线或者边线的相交点。可以选择顶点来绘制草图、标注尺寸以及进行其他操作。
应用SolidWorks 2007进行设计通常包括以下步骤：首先定义需求，接着基于己定义的需求建立模型概念，基于概念开发模型；然后分析模型开发结果，再建立模型原型，进行构建模型，最后根据需要编辑模型。
基于己定义的需求建立模型概念后，用户可以按以下步骤来开发模型：创建草图，决定如何标注尺寸，何处应用几何关系等；选择适当特征，确定要应用的最佳特征，以何种顺序应用那些特征等；如果模型为装配体，选择配合什么零部件，应用何种配合等。在本设计中采用自下而上的建摸方式(4)及零件设计表创建了三维液压元件库，里面包含一些比较常用的液压控制阀和辅件，如图5．2所示，上面为建立的液压控制阀的三维元件库，下面为建立的液压辅件三维元件库。（图片） 5．2三维建模实例(单向阀RVP)
5．2．1建模思路
单向顺序阀属于液压标准阀件[52][53]，同时该阀具有系列尺寸，所以在建模过程中要插入系列零件设计表，只需将该阀体尺寸参数输入到该表内，零件的外形尺寸就会由该Excel表控制，从而生成一系列型号的阀体[54]。从整体上把握，大致上还是涉及到拉伸，切除，线性矩阵等命令。但是要注意的是在你插入新的系列零件设计表之前，请确认所有必要的尺寸都已显示。
5．2．2建模过程
单击标准工具栏中的新建按钮，新建一个草图绘制文件。以前视基准面为操作面，单击草图绘制实体栏中的矩形工具绘制一个矩形，在特征属性管理窗1：3中定义矩形的长和宽分别为104mm，45mm，确定，之后关闭对话框。
单击特征工具栏中的拉伸凸台／基体工具按钮，设置拉伸距离为70mm，完成实体的拉伸。单击选择工具，选取阀体的右侧面，并单击标准工具栏中的正视于工具，在此基准面上绘制一直径为16mm的圆，并用标注工具定义其圆心位置，然后选择特征工具栏的切除拉伸工具，设置切除深度为16．5mm，切除拉伸后的外形如图5．3所示。（图片） 选取阀体的顶面，在此基准面上绘制一直径为14mm的圆。同样，还要标注圆心的位置，然后选择特征工具栏的切除拉伸工具，切除深度设置为11mm。按照上述方法在新切出的圆面上以此圆为圆心绘制一个直径9mm的圆，然后切除深度设为完全贯穿。点选线性阵列工具，参数设定如图5．4所示，在要阵列的特征中选取刚才做的那两个拉伸切除。至此完成了阀体螺纹孔的绘制。（图片）
图5．4 线性矩阵参数设置 点击标准视图工具的下视，选取阀体的底面，在此面上绘制一直径为24．3mm的圆。点击标注工具确定圆心的位置，然后选择切除拉伸工具，切除深度设置为2．65mm。在阀体顶面与底面等距处作义基准面10，在切除后的平面上绘制直径17ram的圆，拉伸切除，深度设置为成形到一面，此面就是基准面10。如图5．5所示。（图片） 在通过圆心并与侧面平行作一基准面11。点击特征工具里的镜像工具选取基准面11为镜像面，将两个拉伸切除为镜像特征。如图5．6所示。（图片） 以阀体的右侧面为基准面，以相应圆的中心为圆心绘制半径为8mm的圆，点击草图绘制工具中的等距实体工具设置等距距离为3mm。绘制出了两个同心圆，点击拉伸工具，拉伸长度设为3mm。至此得到本次设计所需的最终单向阀模型，如图5．7所示。（图片） 点击插入一系列零件设计表，确定。如图5．8所示，一个嵌入的工作表出现在窗口中，而且Excel工具栏会替换SolidWorks工具栏。单元格Al标识工作表为系列零件设计表为：模型名称。单元格A3包含第一个新配置的默认名称第一实例。在第2行中，输入您想控制的参数。在列A(单元格A3、Ag等)中输入您想生成的配置名称。（图片） 将Excel表格中的选框在B2格处，在FeatureManager设计树中点击草图1，这时在图形区域中出现了草图1中所有标注过的尺寸，在图形区域双击一尺寸，反映在Excel中的如图5．9所示。（图片） 按上述方法在表中第二行填上所有想控制的参数，在第三行都会依次显示其相关的参数值，即完成了RVPl6控制尺寸的填写。然后将该单向阀其它的系列尺寸参数值全部填入表中，如图5．10所示。（图片） 当完成向工作表中添加信息后，请在表格外单击以将其关闭。此时会显示一条信息，其中列出所生成的配置。系列零件设计表图标出现在FeatureManager设计树中。如图5．1 1所示。如要显示配置，请单击窗口底部的ConfigurationManager标签。双击该配置的名称，或者用右键单击该名称并选取显示配置。（图片） 这样就生成了不同通径的一系列的单向阀RVP。
在用SolidWorks对零件建模时，一定注意标注一些点、线、面的几何关系，这样在之后的零件系列表时，会避免由于一些欠定义而引起的错误，这样反过来再查找错误会大大的增加不必要的工作量。
5．3虚拟装配
把建立好的液压阀标准件库放在SolidWorks的安装文件的data目录下的designlibrary的文件夹内，这样就完成了三维元件库的内嵌功斛[55][56]。
在设计好的阀块上进行装配的时候，要调用液压元件库的元件的时候，直接点击SolidWorks的右边的设计库的图标，如图5．12所示，设计库里的元件就会在界面的右上角显示出来，找到建立的液压元件标准件库。然后就可以利用SolidWorks的装配功能调用建立好的三维元件库中的元件进行虚拟装配了。（图片） 第6章 液压阀块设计系统应用实例
本章以一个典型的液压基本回路为例，说明本文所设计的液压阀块设计系统的应用。不同复杂程度的不同液压系统的设计，只是集成块的数量、安装元件的数量、集成块的大小不同，都是这一设计过程的多次循环往复。液压集成块本身是一个三维长方实体，按照液压传动原理和所安装的液压元件不同，在各个面上加工出相应的通油孔道以实现系统传动要求。目前所开发的软件依赖于设计者的技术熟练程度和相关经验，而设计工作总是专业人员的创造性劳动，不能突破“专业”的界限。
6．1 液压系统原理
本课以图6．1所示的液压系统为研究对象进行阀块设计。（图片）
液压系统原理图 阀块设计的总体思路为：
(1)明确安装内容：确定阀块上具体要安装的阀。本系统选择的阀包括一个溢流阀、一个单向阀、一个电磁换向阀和一个节流阀。
(2)确定元件尺寸：以10通径的孔为例，选定产品型号，型号如表6．1所示。（图片） (3)对应图6．1中的连通关系进行整理，确定连通关系。
(4)建立空间模型：设计一个长、宽、高尺寸合适的长方体，把六个阀的底板图按照空间位置分别投影在相应的视图上。最后确定各阀块位置为：上面，电磁换向阀；左面，溢流阀；右边，换向阀；后面，单向阀。图6．2为各元件在阀块上的布置示意图。（图片）
图6．2 液压原理俯视图 (5)确定空间模型以后，按照阀的实际尺寸及位置关系，初步确定集成块的总体尺寸。如果发现阀块的尺寸需要调整，我们可以直接在特征树上进行特征修改。
6．2设计过程
根据以上分析，设计图6．1所示的液压系统的阀块的步骤如下：
(1)查询及创建阀块主体
首先通过如图6．3和图6．4所示的查询系统确定各个阀的底板尺寸，之后根据以上初步确定的连通关系确定阀块的整体尺寸，生成的阀块模型如图6．5所示。（图片）
图6．3 查询阀的代码 （图片）
图6.4 查询阀的底板尺寸 （图片）
图6.5 创建阀块 (2)插入溢流阀的草图及螺纹孔和定位孔
点击插入底板草图的菜单，则可以查询到以L1为基点的坐标形式的液压阀底板尺寸，如图6．6所示。根据液压原理图和查询到的两种形式的液压阀底板尺寸，确定右基准面上溢流阀上一点的位置，然后点击计算按钮，计算其他点的坐标，如图6．7所示，然后点击插入草图按钮并选择生成螺纹孔和定位销孔特征。生成的阀体特征如图6．8所示。（图片） （图片） （图片）
图6.8 右基准面插入特征的阀块 (3)插入电磁换向阀的草图及螺纹孔和定位孔特征
由液压原理图可以知道，溢流阀的T口与基准面3上的电磁换向阀的T口相通，通过计算后的溢流阀T口的坐标，通过查询系统查询换向阀的尺寸坐标，确定电磁换向阀的T口的坐标，然后计算其他坐标，如图6．10所示，与弪)步骤相同插入电磁换向阀的草图。（图片） (4)孔的连通
由原理图可以看到，溢流阀的P 13要与进油口P口打通，这个时候溢流阀的P 13位置已经确定，所以进油口的P口的位置也基本确定。选择油口P的草图圆和溢流阀的P的草图圆，程序会判断是否需要打工艺孔，如图6．12所示，点击孔道连通按钮，则孔道生成。（图片）
图6.12 进行孔道连通的阀块 (5)以后步骤基本相似。生成的阀块体图6．13所示。（图片）
图6.13 生成的阀块 (6)辅助功能的进行
点击阀块或阀块上的一点或一面，然后点击透明性按钮，会发现阀块体的表面变为透明，把特征孔同面的设置为同一个颜色，如图6．14所示。这个时候可以清楚地观察到孔的通断情况。（图片） 根据孔道连通要求，可以从3个方向进行剖切，从图6．15中可以看到剖切位置。经检验，满足连通关系要求，该通的孔都已经通，不通的不通，并且达到安全壁厚。并且不通的孔道达到了安全壁厚。（图片） (8)从三维标准件库调用液压元件进行虚拟装配，装配好的系统如图6．17所示。（图片）
图6.17 (7)在SolidWorks里为阀块创建2DT程图，输出二维工程图如图6．16所示。（图片）
图6．17 液压系统装配图 实践证明了本设计系统分析设计、方法运用的正确合理性。
第7章结论与展望
7．1结论
本论文通过对三维CAD软件SolidWorks二次开发工作的研究，探索了SolidWorks次开发实现中的各项关键技术，并在此基础上实现了对SolidWorks基本功能的适应性扩充，采用面向对象的编程语言Visual Basic 6．0为开发工具，并以创建的液压元件数据管理系统作为后台数据库，基于SolidWorkZ维绘图软件开发的液压阀块设计系统。现就本论文的研究开发工作总结如下：
(1)创建了液压元件数据管理系统。所建立的元件库包括两部分：用于存储元件名称代码及外形尺寸的数据库和存储底板孔系数据等信息的数据库，且可通过接口程序对元件数据库进行检索和扩充。
(2)利用VB 6．0访问数据库的功能，实现了基于特征的参数化设计与建模、设计结果集成与共享等功能。从而实现了设计工作的可视化、自动化。
(3)运用动态链接数据库技术实现了将菜单外挂至lJSolidWorks的功能，使设计系统的使用更加方便。
(4)利用Solidworks软件自下而上的设计方法，创建了三维液压元件库，为虚拟装配做好了准备。
(5)开发过程中全面了解并掌握TSolidWorks的API函数，为下一步深入开展相关二次开发工作奠定了坚实的基础。
7．2 展望
由于时间和精力关系，系统还有很多不完善的地方，需要以后做进一步的深入开发和设计。例如进一步丰富液压元件公共数据库，进一步充实数据库的信息，进行优化设计，调用SolidWorks的API可以实现系统的自动装配功能，会让本系统更加完善。
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10/27/2008
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