挖掘机液压缸参数化设计及研究
第3期(总第166期)
2011年6月机械工程与自动化
MECHANICAL ENGINEERING ＆AUTOMATION No. 3Jun.
文章编号:1672-6413(2011) 03-0072-03
挖掘机液压缸参数化设计及研究
文卫星，任家骏，孙桓五，张
(太原理工大学机械工程学院，山西
涛
太原030024)
摘要:通过二次开发工具UG /Open，以挖掘机工作装置中的液压缸为例，提出UG 二次开发参数化设计方法。利用MFC 实现UG 对话框界面和后台数据库的连接，最终完成液压缸零件参数的自动提取，提高了零件的设计效率。
关键词:液压缸; UG /Open; 数据库; 参数化设计; 挖掘机中图分类号:TD422. 2ʒ TH122
文献标识码:A
0引言
挖掘机工作装置中的液压缸属于常用件，其结构
殊应用。编写如下菜单脚本文件，并放在startup 文件夹中
:
相似但型号不同尺寸也不同，且需要反复建模，故本文利用UG /Open对其进行参数化设计。UG 是当今最先进的、面向制造行业的CAD /CAE/CAM高端软件，而且具有良好的开放性，利用UG /Open二次开发模块可以开发出个性化的数据库应用程序，使其能更高效地对标准件和特定件进行自动化建模，避免重复劳动。将ODBC 技术用于开发UG 数据库应用程序，可实现其与外表数据的连接，使数据库操作简单方便，极大地缩短了零件的设计开发时间。1
设计思路
本文利用UG 提供的参数化功能模块实现模型的设计变量驱动，即在模型构建过程中用变量来控制模型的几何尺寸和约束关系。用UG /OpenMenuScript 和UIStyler 进行菜单和界面设计; 用UG /OpenAPI 进行对话框程序设计，并在该程序中利用函数调用MFC 生成后台程序，生成的后台程序继续调用Access 数据库，从而实现对液压缸参数的提取。设计程序流程图如图1所示。22. 1
菜单和对话框的定制菜单的定制
菜单制作通过UG /OpenMenuScript 来实现，支持UG 主菜单和快速弹出式下拉菜单的修改，通过它可以生成用户化的菜单，进而集成用户二次开发的特
收稿日期:2010-12-17; 修回日期:2011-02-01
) ，作者简介:文卫星(1983-男，山西运城人，在读硕士研究生。
VERSION 120
EDIT UG_GATEWAY_MAIN_MENUBAR BEFORE UG_HELP
CASCADE_BUTTON wajueji
LABEL 挖掘机回转类零件参数化设计END_OF_BEFORE MENU wajueji
CASCADE_BUTTON menu_name_22LABEL 挖掘机液压缸END_OF_MENU MENU menu_name_22BUTTON menu_name_31LABEL 液压缸结构ACTIONS diyi3. dlg BUTTON menu_name_32LABEL 液压缸缸筒
图1设计程序流程图
2011年第3期
ACTIONS gangtong_act END_OF_MENU
文卫星，等:挖掘机液压缸参数化设计及研究
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反映到图形中; GANGTONG_para_database_act_cb () 函数用来响应［参数库］按钮，主要通过para_database_fun () 外来函数来调用MFC 界面及完成数据库中数据的调用，并把数据传给UG 。3. 2
调用模板图形
在UG 的建模模块中，根据需要建立图形模板，并设置为只读属性，并在草图中对主要尺寸进行标注。调用图形模板文件主要通过UF_PART_open () 函数完成，但是图形模板文件是不允许被修改
其中，gangtong _act 是在UG /OpenAPI 程序中注册的函数名。用户自定义菜单如图2所示
。
图2用户自定义菜单
的，所以调用完图形模板后就立刻用UF_PART_save_as () 函数存储。由于本程序采用菜单AC-TIONS 后面“调用应用程序”的方式进行调用，所以在gangtong. cpp 文件中添加函数GANGTONGFun () 作为系统的入口函数。3. 3
利用MFC 建立可供UG /OpenAPI 调用的DLL 在全局对象类中添加函数para _database _fun () ，并将要用到的UG 二次开发工具包中的函数头文件包含进来，并在该动态链接库框架中按照需要加入对话框和文本框，双击对话框创建包含资源的CData-base_main 类，在类中可实现与后台数据库的连接。选择［Project ］→［Setting ］命令，在“link ”选项卡中添加libufun. lib 和libugopenint. lib ，然后选Tools ］→［Options ］命令，在“Directaries ”选择［
项卡中添加API 函数库所在路径，并要添加MFC ODBC 开发的头文件#include＜afxdb. h ＞。
将para_database. lib 文件复制到gangtong. dsw 工程目录中，选择［Project ］→［Setting ］命令，在“link ”选项卡中添加libufun. lib 和libugopenint. lib 和para_database. lib 。然后选择［Tools ］→［Options ］命令，在“Directaries ”选项卡中添加API 函数库所在路径。3. 4
添加数据库
选择Access 作为数据库，新建空数据库，命名为para_database. mdb ，使用设计器创建表结构，在设计器中创建字段，关闭设计器并保存表名para ，然
2. 2对话框的定制
UIStyler 模块提供了强大的制作UG /NX风格窗
口的功能，利用其编辑工具可以生成包含数据输入、文字输入和选择框等要素的用户界面。在此对话框中，定义了5个回调函数，即取消按钮回调函数can-cel_cb 、构造回调函数construction 、析构回调函数destruction 、确定回调函数ok _cb 和按钮回调函数para_database_act 。对话框设计完成后，保存为C 语言格式，此时在所选择的存放路径下生成3个文件:gangtong. h 、gangtong. c 、gangtong. dlg 。其中，gangtong. dlg 文件一定要放在application 目录下。缸筒参数化设计对话框如图3所示
。
图3缸筒参数化设计对话框
后在para 表中输入数据。选择［控制面板］→［管，单击添加按钮，进行数据源理工具］→［数据源］注册，选择Microsoft Access Driver 驱动程序，并指定创建的para _database. mdb 位置，完成数据源的注册，Access 数据源如图4所示。4
结论
在深入研究挖掘机工作装置中的液压缸零部件并对其进行参数化设计的基础上，利用MFC 与UG /
33. 1
参数传递
对话框程序设计
程序通过GANGTONG_construction () 函数来
对对话框进行初始化，主要读取模型中表达式的值，并显示在对话框中; GANGTONG_ok_cb () 函数用来响应用户单击［确定］按钮，主要完成读取活塞的参数值、改变活塞的参数值以及把参数值的变化
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机械工程与自动化
参考文献:
2011年第3期
Open API 的接口技术，可以快速建立产品参数的数据库，完成用户的需求，对用户来说，能够有效地管理数据，节省时间和成本
。
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2007. 京:化学工业出版社，
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图4Access 数据源
Parametrization Design and Research of Hydraulic Cylinder of Excavator
WEN Wei-xing ，REN Jia-jun ，SUN Huan-wu ，ZHANG Tao
(College of Mechanical Engineering ，Taiyuan University of Technology ，Taiyuan 030024，China )
Abstract :Taking the hydraulic cylinder of excavator working device as example ，this paper introduced the parametrization design method of UG secondary development．The communication between UG dialog interface and backstage database was set up with MFC ，and the parame-ters of hydraulic cylinder were automatically extracted ，which increased design efficiency．Key words :hydraulic cylinder ; UG /Open; database ; parametrization design ; excavator
檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨(上接第71页) 3
结语
通过对主轴支承跨距进行优化，使得电主轴的主轴刚度和第2阶固有频率得到了相当程度的提高。可见，在电主轴的设计过程中通过使用有限元优化的方式，可以使工作在安全转速内的高速电主轴的加工性能得到有效的提升。
参考文献:
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1993. 社，
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2003. 出版社，
Optimization Design of High-speed-motorized
Spindle Structure of NC Lathe
WANG Ke ，YI Guang-jian ，SUN Ying-wei
(Shenyang University of Technology ，Shenyang 110870，China )
Abstract :The paper analyzed the bearing characteristic of the motorized splindle of a NC lathe ，and set up a parameterized FEA model of the splindle －bearing system in ANSYS ，to find the way to increase the spindle stiffness．Taking the bearing span as the design parameter ，the paper carried out the optimization design of high-speed-motorized spindle structure．The results show that both the stiffness and the second inherent frequency have been increased．
Key words :motorized spindle ; finite element analysis ; optimization design