面向绿色制造的典型机械产品并行设计系统关键技术研究摘要：介绍了一种网络化的绿色设计平台的构建模式，普遍适用于面向绿色制造的机械产品设计。
即在网络环境下，利用Dreamweaver 软件和网络FTP功能实现远程产品数据管理，借助UG NX软件的二次开发功能建立指定产品的零部件库，并采用IIS和ODBC实现客户端数据库管理，最终实现的设计系统平台可以满足绿色制造并行化设计的要求。
关键词：绿色制造；并行设计；远程数据管理；二次开发；数据库管理0引言国际标准化组织提出了关于环境管理的ISO14000 系列标准后，推动了绿色制造技术的发展,有关绿色制造技术研究的浪潮正在全球兴起。
目前，制造业针对典型机械产品的绿色制造各单元技术的研究正在逐渐深入并已取得阶段性成果，然而如何将已取得的研究成果帮助企业综合应用已经成为亟需解决的关键问题。
与传统设计方法相比，面向绿色制造的设计是将绿色产品的要求作为设计约束的一部分，从可持续发展的高度审视产品的整个生命周期，提倡无废物、可回收设计技术，将3R (Reduce，Reuse，Recycle) 直接引入产品研发阶段，从而实现产品的闭环设计。
它主要包括产品的结构设计、产品材料选择、制造环境设计、绿色工艺设计、包装设计和回收处理设计等6个方面，要求产品生命周期的各个阶段必须被并行考虑，需要建立有效的反馈机制。
因此有必要构建网络环境下实现面向拆卸、面向回收等绿色设计的机械产品开发平台，并建立有效的数据管理体系，从而实现面向绿色制造的典型机械产品并行化设计。
为此我们初步研究开发了机床部件绿色并行设计的原型系统，该系统构建了网络环境下面向拆卸、面向回收等绿色设计和绿色制造工艺的机械产品开发平台，具有信息反馈机制，基本能够满足绿色制造面向产品全生命周期并行化设计的需求，这种方法对于面向绿色制造的机械产品设计具有普遍推广价值。
1系统建模1.1系统设计原理为了避免繁琐的底层系统开发，我们另辟蹊径，借助成熟的商用CAD/CAM软件平台UG NX进行二次开发，同时另行开发网络化的数据管理系统，并将两者有效结合，最终构成了完整的机床部件绿色并行设计原型系统。
具体的设计工作需要基于客户机和Web服务器分别展开。
在客户机上，主要是利用Dreamweaver网页编辑器建立CSS（Cascading Style Sheets，层叠样式表）样式的动态网页，使其交互内容与UG零件族电子表格字段一致，并增加面向拆卸、面向回收的设计的有效参数或评价指标，通过ODBC(Open Database Connectivity，开放数据库互连)定义数据源，从而实现网络上各客户机对服务器上电子表格数据文件的操作。
针对服务器主要是利用IIS（Internet Information Server，互联网信息服务）功能建立Web服务器，在服务器上设计该产品各零件的参数化模型和装配模型，并建立零件族，利用UG NX 的数据管理功能创建每个零件族的电子表格数据文件。
最终利用服务器上的零件族电子表格文件与动态链接库DLL文件关联，当客户机输入的原始数据满足绿色设计要求时，驱动UG生成满足绿色设计要求的产品模型。
原型系统开发过程中需要解决的关键技术问题主要包括实现远程产品数据管理、基于UG开发系统零部件库和实现客户端远程数据库管理。
图1所示为机床部件绿色并行设计原型系统的设计原理图。
图1系统设计原理1.2系统数据传递模型用户在客户端可以登陆机床部件绿色并行设计原型系统主页，通过超链接，先打开零部件的参数网页，在网页中输入参数后提交，新的数据就写入了数据库的excel表中了，后退至原型系统网页，点击链接打开零部件族的数据文件，将新写入的数据复制进去，生成新的部件保存。
点击在UG中创建的用户对话框，输入零部件的参数后，可以生成三维模型，最后可以将装配好的模型通过链接上传至服务器供参考修改，改良后可以再将其下载到本机上。
系统数据传递模型如图2所示。
图2系统数据传递模型2远程产品数据管理的实现2.1原型系统网页的制作根据要求机床部件绿色并行设计原型系统主页中必须包含三个链接，它们分别链接到专用镗床主轴箱典型轴系零部件参数网页，相应零部件的模型和专用镗床主轴箱典型轴系装配模型B/S交互网页。
该网页可利用Dreamweaver软件完成。
专用镗床主轴箱轴系装配模型B/S交互网页和主轴箱轴系零部件参数网页制作的方法与原型系统主页类似，完成的网页如图3和图4所示。
图3轴系装配模型B/S交互网页图4圆锥滚子轴承参数网页2.2批处理文件的制作在机床部件绿色并行设计原型系统主页中有一个链接是打开相应零部件的模型，专用镗床主轴箱轴系装配模型B/S交互网页中则有多个实现轴系装配模型上传下载的链接，这些链接可以帮助用户快速实现网络资源调用，有效简化操作流程，这些链接的实现可以借助批处理文件由FTP功能完成。
（1）打开零部件模型的批处理文件的制作。
FTP是网络应用层中使用最多的协议，用FTP传输文件，使用的是典型的Client/Server 模式。
可以用批处理文件实现FTP文件的自动传输。
因为UG软件端口不支持外部.xls表格数据与UG内部的.xls表格数据发生交换，因而在网络环境下，无法对零部件实现自动调用。
由于受到UG软件的限制，所以只能人为的把新生的.xls文件中的数据复制到UG中零部件族的.xls文件表中。
所以有必要做一个打开相应零部件三维造型的批处理文件和网页链接，形成更完整的系统。
如需建立打开zc11零件或装配模型的批处理文件，可新建zc11prt.bat文件，并在其中输入以下内容：cd C:\\ Program Files\\ UGS\\ NX 4.0\\ UGII '进入UG应用程序的目录start F:\\ UGNX_Open++\\ prt_file\\ zc11.prt '打开零部件的三维造型然后将zc11prt.bat存放在D盘里文件名为1的文件夹中，并将机床部件绿色并行设计原型系统主页中的“打开相应零部件的模型”做成链接，链接到zc11prt.bat这个批处理文件。
这样用户只要点击这个链接，系统就会自动调用UG软件并显示相应的零件或装配模型。
（2）实现轴系装配模型FTP上传下载的批处理文件的制作。
打开零部件模型的批处理文件的制作只需实现客户机本机软件和文件的调用，而实现轴系装配模型FTP上传下载的批处理文件的制作则需调用服务器资源。
假设客户机的操作系统是Windows系统，需要传输的主轴箱I 轴系的装配模型的路径是F:\\ prts\\ zhou1，服务器的操作系统也是Windows系统，IP地址为10.100.3.47，上传的文件就放在FTP站点的根目录，登陆用户名是anonymous,口令为空。
可以按照如下方法实现从客户机上传文件到服务器的操作。
首先新建一个FTP文件up1.ftp，并在其中键入如下内容：user anonymousnullpromptmput F:\\ prts\\ zhou1\\*.prtquit将up1.ftp存放到目录D:\\ 1\\ up1.ftp 。
该文件只要扩展名为ftp，前缀可任意取名。
目录也不一定要在根目录，主要以方便为主。
文本中Bin为用二进制码格式传输文件，如用ASCII码格式传输文件可去掉该行。
再新建一个批处理文件up1.bat，并在其中键入如下内容：ftp -n -s:"D:1up1.ftp" 10.100.3.47将up1.bat存放在D盘里文件名为1的文件夹中。
这样，您随时可以执行该批处理文件进行FTP文件的上传。
用类似的方法可以完成从服务器下载文件到客户机的批处理文件。
同样将下载批处理文件down1.bat后存放在D盘里文件名为1的文件夹中。
将所做的主轴箱轴系装配模型B/S交互网页I轴系后的“模型上传至服务器”和“模型下载至客户机”做成链接，分别链接到up1.dat 和down1.bat两个批处理文件。
这样用户就可以在网络环境下上传或下载装配模型文件了。
3原型系统零部件库的开发为提高机床部件绿色并行设计原型系统的运行效率并便于数据管理，有必要针对专用镗床主轴箱的主要零部件建立绿色设计零部件库。
该零部件库依托于UG/NX软件平台，采用了造型动态建模的方法，这样做既可充分利用UG软件强大的建模和计算工具，还可自动生成零件族电子表格，便于系统数据的管理。
机床部件绿色并行设计原型系统零部件库的设计可以采用造型动态建模的方法，即利用UG软件建立主轴箱常用零部件三维模型并提取主要几何参数生成零件族数据表文件；利用UG/Open Menuscript 编写用户菜单，直接挂在UG系统的主菜单上，形成与UG融合统一的接口；利用UG/Open UIStyler制作具有UG风格的对话框，供用户菜单调用；通过Visual C++和UG/Open API编写参数化设计应用程序，并生成动态链接库(Dynamic Link Library)文件，在UG启动时自动加载，实现对UG的底层开发。
机床部件绿色并行设计原型系统零部件库的调用方法非常简单，只需在系统主界面上点击相应的下拉菜单，然后在出现的对话框中输入相关参数，系统就会自动调用参数化设计应用程序和三维模型，并根据输入的参数自动实现模型重构。
具体调用过程如图5所示。
图5绿色设计零部件库调用过程图6远程读取圆锥滚子轴承数据库4客户端远程数据库管理的实现在机床部件绿色并行设计原型系统中，网络数据库保存在服务器端，需要在客户机端提供远程数据读写服务，可以利用IIS功能和ODBC设置数据源实现上述功能。
4.1IIS的添加与运行添加“Windows组件”中的“Internet信息服务（IIS）”组件，添加的IIS组件中包括Web、FTP、NNTP和SMTP全部四项服务。
当IIS添加成功之后打开IIS管理器，将所有服务状态设置为启动。
根据系统服务器的IP地址设置IIS，并将机床部件绿色并行设计原型系统主页置为默认项。
4.2ODBC数据源的创建启动ODBC 数据源管理器，指定所需参数，创建数据源。
除了用ODBC 数据源管理器创建数据源，还可以通过命令行来实现。
只需在命令行中键入dbdsn命令，指定希望使用的连接参数即可。
另外需要注意的是：想要通过ODBC直接读、写Excel表格文件，首先，应确保ODBC中已安装有Excel表格文件的驱动“MICROSOFT EXCEL DRIVER (*.XLS)”。
4.3数据库的读写这里对数据库的读写，其实是直接通过ODBC读写Excel表格文件，把Excel表格当作数据库来处理。
对已建立零件族电子表格的机床零部件编写针对其数据表的读写代码并保存为.asp文件，保存到“C:Inetpubwwwroot”文件夹。