图1 液压集成块及其剖视图
图2 装配好的液压集成块
液压集成块具有以下几个优点： 1、可以利用原有的板式元件组合成各种各样的液压 回路，完成各种动作的要求。 2、由于液压块向空间发展、缩小了液压设备的占用 面积； 3、以块内孔道代替了管道，简化了管路连接，便于 安装和管理； 4、缩短了管路，基本消除了漏油现象，提高了液压 系统稳定性； 5、如要变更回路，只要更换液压块即可，灵活性大， 可实现系统标准化，便于成批生产。
一个产品的模型设计必须包含以上所有信息。 前两点描述的是与设计制造相关的信息；后四点对 加工、检查、装备至关重要，是对整个模型及其不 同部件相互关系的描述。图4是液压集成块设计所 需信息的示意图。
图4
基于特征的集成块所需信息
目录
一．引言 二．基于特征的集成块设计要求 三．基于特征的集成块模型 四．液压集成块CAD/CAM 五．总结
Feature——特征 特征的概念性定义如下：特征是为了某种应 用目的预先构想的模型，能够抽象地描述产品的几 何形状及其工程语义，根据上述定义并从工程应用 领域出发，将特征分为设计特征、工艺特征、加工 特征、质量特征、检验特征及分析特征。 特征设计的基本过程就是依据产品零件的几 何形状和功能要求，从特征类库中选择特征，通过 定义尺寸、位置参数和各种属性值而对特征进行实 例化。
MessageFIDFSave ; MessageFIDFOpen ; MessageFIDFClose ; MessageFIDFSolidFMapping ; MessageFIDFCADFInput ; MessageFIDFCHECKFInput ; MessageFIDFCAPPFInput ; MessageFIDFNCPFInput ; MessageFIDFSIMUFInput ; …… }
图3 传统的设计方法——六面分析法
Object-Oriented——面向对象 面向对象方法学的出发点和所追求的基本目 标是使人们分析、设计与实现一个系统的方法尽可 能接近人们认识一个系统的方法。使描述问题的问 题空间和解决问题的方法空间在结构上尽可能一致 。其基本思想是：对问题空间进行自然分割，以便 更接近人类思维的方式建立问题域模型，对客观实 体进行结构模拟和行为模拟，使设计尽可能的直接 描述现实世界，构造出模块化的、可重用的、维护 性好的系统。
图11
系统管理原理图
图12 软件运行界面
对于图3所示的液压集成块来说，它的初始化如下：
ManifoldFobject=[M1]:TAssembly (MessageFIDFCreate) ValveFholeFsetFobject = [V1][V2][V3][V4]:TPart (MessageFIDFcreate; MessageFIDFadd) HoleFobject =[P1]:THoleFFace (MessageFIDFCreate;MessageFIDFAdd) HoleFobject =[P2]:THoleFFace (MessageFIDFCreate;MessageFIDFAdd) HoleFobject =[P3]:THoleFFace (MessageFIDFCreate;MessageFIDFAdd) HoleFobject =[O1]:THoleFFace (MessageFIDFCreate;MessageFIDFAdd) HoleFobject =[O2]:THoleFFace (MessageFIDFCreate;MessageFIDFAdd) HoleFobject =[A]:THoleFFace (MessageFIDFCreate;MessageFIDFAdd) HoleFobject =[B]:THoleFFace (MessageFIDFCreate;MessageFIDFAdd) HoleFobject = [L1][L2][L3][L4]:THoleFFace (MessageFIDFCreate;MessageFIDFAdd)
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一．引言 二．基于特征的集成块设计要求 三．基于特征的集成块模型 四．液压集成块CAD/CAM 五．总结
基于特征的集成块设计要求
产品模型就是用于描述其功能的完整有效的 数据的结合，为了实现集成块模型的设计，必须拥 有以下信息： 集成块的几何形状和尺寸； 产品的几何公差，尺寸公差和表面粗糙度； 不同元器件的相对位置； 各部件的功能； 不同部件的结合关系； 产品的其他信息。
基于特征的集成块模型
液压阀快可以是集成块，叠加式的、插装阀式 的。通过分析阀块的特点，我们可以获得其特征， 并能促进与CAD/CAM的结合。本节主要讲述以下几 点： 1、特征模型的简介 2、液压阀快特征的分类 3、特征库的结构 4、基于特征液压集成块的实现
下图是冶金工业的液压集成块，它总共有四个液压 阀（V1 V2 V3 V4），五个进出油口（P1 P2 P3 O4 O5）以及两个用于连接和驱动的管道（A B）
液压集成块设计制造的要求： (1)该通的孔必须通,并满足最小通流面积要求。 (2)不该通的孔不能通,而且要保证最小安全壁厚。 但传统的方法设计，技术人员用平面视图表达 三维实体，当各类孔道较为复杂时，很难从平面视 图中判断出孔系的通断及可能产生的簿壁情况，有 时采用试制一比一的木模来证实设计意图。由此引 起的返工大大延长了设计周期。随后开发基于 CAD/CAM的二维与三维结合，或之后的三维造型， 设计方法都有明显提高，但仍有不足。
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一．引言 二．基于特征的集成块设计要求 三．基于特征的集成块模型 四．液压集成块CAD/CAM 五．总结
液压集成块CAD/CAM
集成块的设计基本上就是设计系统，确定孔在 集成块内的位置并他们互相连通来满足功能需求。 设计时必须先初始化参数。由于是动态的数据库， 孔的参数是根据最后一次设计所更新的。当完成设 计后，可以使用“Message_ID_Solid_Mapping”来 完成三维造型。 同时，CAPP能够对尺寸，形状，位置进行分析， 并将他们转化为制造所需信息或数控加工所需的代 码。
基于特征的建模包括：特征库、产品模型和特 征管理。事实上，模型就是包括了所有对CAD/CAM 有用的数据的结合体。因为在不同阶段CAD/CAM的 交叉，特征模型可以转化成不同的数据格式以支持 使用。
3.2液压阀特征的分类 传统研究中，特征的研究定义专注于制造特征， 如孔、槽、斜面等。这在生产回转体零件或简单的 箱体类零件时十分方便，但在复杂液压集成块中有 100个左右孔特征以及其他制造特征。若使用传统 的特征定义法将十分费时并不利于生产。而从设计 的角度来说，集成块内的一些具有相同功能的孔道 可以定义为一组特征。考虑到设计制造方面，我们 引进一种更优的特征定义来描述整个产品的各种信 息。
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一．引言 二．基于特征的集成块设计要求 三．基于特征的集成块模型 四．液压集成块CAD/CAM 五．总结
引言
Hydraulic Manifold Blocks——液压集成块 液压集成块又称组合式液压块，是60年代出 现的液压系统一种新型的阀块和联接方法。元件之 间借助于块中钻出的孔道而连通，组成各种液压回 路。液压块的上下两面又有若干联接孔，作为块与 块之间的联接，以便将各种回路叠积在一起成为所 需要的系统。
②装配特征包含了标准件与非标准件的各种信 息。装配特征是系统特征等高级特征的子特征。装 配特征是由“TAssembly”定义的，但它所需的信 息从“TSystem”中获得，如各组件相互关系，尺 寸，生产标准，材料等。如图8 所示该集成块与液 压泵，执行机构，油道相连。他是一个非标准件， 因此变量“standard”就没有数值，而变量 “size”则是显示集成块的尺寸。
图6 液压集成块不同特征列表
图7 特征库中各特征的相互关系
为了简化特征库，集成块所有的特征根其自身 特点被分为级别：系统特征、装配特征、元件特征 、孔面特征。 ①系统特征在特征库中是最高级的，因为整个 液压动力系统包含许多回路：控制压力，流量，提 供动力等。它是TFeature的一个子特征，可以从其 得到如元件名称，类型，功能参数等各种变量，并 有系统所有元件信息。
3.4特征模型的管理 基于特征的模型是一个动态的数据库库，在设 计过程中将不断扩大更新。因此，必须有系统能管 理这个数据库，来增加、更新、删除和保存各种信 息。 该管理系统是一个信息中心，对象特征的所有 工作信息都课从这里获得。该系统的主要功能使使 用C++程序编写的。
void Manager( TFeature *ID, int MessageFID) /* where, ID is the object identifier and MessageFD represents a kind of message listed in following list. */ int MessageFList ={ MessageFIDFCreate ; MessageFIDFAdd; MessageFIDFUpdate; MessageFIDFDelete ;
图5
集成块的示意图
3.1特征模型的简介 特征是一个产品模型最基本的组成单元。它包 括几何信息、工程要素以及预期的功能。特征的几 何形状是预定义的，但它的尺寸是变量。仅当尺寸 给定后，该特征才会生效。而产品就是一个不同特 征的结合体，如果一个特征改变时，该产品就会被 重定义。因此，基于特征的模型是一个动态的数据 库，可以在设计的任意阶段更新。因为特征与产品 应用密切相关，所以我们能在特征模型中找到产品 所有的重要因素。
Байду номын сангаас
首先我们介绍两个基本的对象分类。第一， “TFeature”是最基本、最高级的特征，拥有三个 变量：“name（名称）”，“type（类型）”， “functional parameters（功能参数）”。Type 是一个与制造相关的对象特征，Functional parameters储存着系统参数，如压力，流速等。如 图6所示。因此，TFeature是模型所有特征的最高 级别。第二，“TComponent_list”是一个列表。它 包含三部分：前一个特征对象，当前特征对象和下 个对象。产品的各对象都能在该列表中找到。图7 表明了不同级别之间的关系。