本文探討了氣液增力缸在網絡基礎下的協同設計相關內容。

　　隨著網絡技術的不斷發展，傳統的CAD/CAM系統正在發生變革，Internet和Internet正逐漸的滲入到CAD/CAM技術發展中。開展基于網絡的協同設計，使企業與設計者之間突破限制，實現了資源共享，達到協同作業的目的。由于氣液增力技術綜合了液壓及氣動的優點，近年在國內外得以應用和發展，在未來工業的發展中發揮作用。針對國內外在網絡制造業中的發展和氣液增力缸CAD系統設計應用情況，本文利用CAD技術和網絡技術相結合，以氣液增力缸為例，以繪圖軟件SolidWorks為平臺，采用ASP技術實現網絡化協同設計。

　　1 基于網絡氣液增力缸系統結構框架

　　本系統采用B/S/W三層體系結構，采用Windows系統操作平臺、Web服務器，利用Access管理關系數據庫。用戶端的交互界面一Web頁面，采用DreamWeaver開發，其中用到的ASP技術是開發Web動態網頁的關鍵技術，它把腳本、HTML、組件和Web數據庫訪問功能有機地結合在一起，形成一個能在服務器端運行的交互、動態且高效的Web應用程序。COM組件采用VB對SolidWorks進行二次開發創建。應用體系結構如圖1所示。

　　1.1氣液增力缸回路工作原理

　　氣液增力缸回路工作原理圖(如圖2)，首先，在二位五通電磁換向閥得電后，氣源氣體經換向閥的3、4通道進入通道3，工作活塞快速運動至接觸工件，這個過程稱為快進行程。當接觸到工件時，受負載阻力影響，工作油腔壓力迅速提高，與氣腔2相連的通道4內壓力也升高，由于通道l和通道4之間的壓差使差壓式轉換閥自動動作，使氣體通過6、8通道進入氣腔3，使轉換活塞帶動轉換活塞桿一起向前運動，之后封閉了工作油腔。工作油腔壓力升高，推動工作活塞向前運動，產生增力，完成對工件的加工過程，這個過程叫做增力自適應過程。完成對工件加工后快速返回過程，二位五通電磁換向閥接通通道2，氣源氣體經過通道2進入氣腔1，推動工作活塞向右運動，同時，氣腔2、氣腔3向外排氣，轉換活塞桿恢復原位，結束一個工作過程。

　　氣液增力原理，Pt為氣源壓力，當氣源提供壓力氣體時，壓力為P1的壓縮空氣推動活塞Dl運動，從而帶動小活塞桿d向前運動，產生增大的壓力，傳遞至|上油液，油液推動大活塞D2，產生增大后的作用力F，向外輸出。

　　根據帕斯卡原理，推導輸出力，的計算公式(忽略了摩擦力，阻尼力等)：

　　由式(2)可知，如果想獲得較大的輸出力F，可增大Dl、晚和減少d值來實現，在實際的設計中，應根據實際情況，綜合考慮來選取，使結構更趨合理化。

　　1.2基于網絡的設計計算原理和內容

　　用戶必須經過身份驗證，才能登錄網站設計界面參與氣液增力缸系統設計研究。設計頁面包括主設計頁面，聊天室頁面，標題頁面。在設計頁面首頁，通過提交初始參數計算出設計氣液增力缸關鍵參數，包括活塞桿直徑，增力活塞桿直徑，活塞直徑，液壓缸壓強。根據系統的設計步驟和要求，結合自己的設計尺寸進行設計來完成以下設計過程。最終結果可以通過數據接口文件的形式下載查看。高級用戶還可以進行對零件的參數化驅動，通過調用后臺SolidWorks軟件實現。設計計算初始頁面如圖3.

　　1.3零件參數化設計

　　本文選定SolidWorks作為CAD的二次開發平臺。SolidWorks軟件在總結和繼承了大型機械CAD軟件基礎上，在Windows環境下實現了三維實體造型的參數化設計。SolidWorks的API(Application Programming Interface)應用程序接口，是一個基于ActiveX Automation的編程接口，其中包含了數百個API函數。這些API函數是VB開發SolidWorks二次開發COM接口，通過該接口建立圖形專有模塊，從而實現參數化設計的。

　　下面用參數化方法繪制。型密封圈零件的簡單程序實例說明如何利用VB對SolidWorks進行二次開發(主要利用尺寸驅動原理，利用已經建立好的模型，根據用戶輸入參數重新動態生成O型密封圈模型)。

　　(1)建模。首先在SolidWorks里建立。型密封圈模型，其次設置各關鍵尺寸的參數變量，然后將文件保存(G：parameterO型密封圈.SLDPRT)。

　　(2)生成.DLL文件。首先啟動VB軟件，建立一個ActiveX DLL工程，在工程的類中輸入驅動SolidWorks的程序，將文件名保存為oxmfq.d11.源代碼程序如下：

　　2實現的關鍵技術

　　2.1網站的安全性技術

　　通過設置用戶的使用權限保證網站的安全性。設置用戶擁有不同的使用權限，未進行注冊登錄的用戶不能訪問該系統頁面，普通用戶只能訪問部分頁面，無權查詢數據庫，也無法完整地完成一次設計過程，高級用戶可進入真實的設計系統進行操作。

　　此外，還可利用Session對象防止未授權用戶訪問系統頁面。Session對象最大的優點就是可以把某用戶的信息保留下來，讓后續的網頁讀取。源代碼程序：

　　另外，也可以限制對頁面的訪問，當判斷發現用戶未登陸而直接進入到應用系統界面，則自動跳轉到登陸界面。

　　2.2網絡數據庫技術

　　當客戶端瀏覽器發出HTML請求到Web服務器之后，Web服務器根據客戶請求向數據庫服務器發出數據查詢請求，數據庫服務器將返回查詢結果到Web服務器，再由Web服務器返回給客戶端，作為對HTML頁面請求的響應。其執行原理如圖4所示。

　　利用ASP(ASP具有強大的服務器端腳本編程環境)內置的ADO組件與數據庫建立連接，進行數據的讀取添加修改刪除操作(如圖5所示)。

　　網絡數據庫中包括用戶信息表，材料信息表，密封件表和標準元件表。各表都具有添加，修改，查詢，刪除功能，這些功能只有管理員和高級用戶才能使用和看到，普通用戶是不能看到和使用這些功能的。也就是說，管理員和高級用戶與普通用戶進入的是不同的數據庫管理系統界面。

　　(1)用戶信息。包括顯示用戶注冊時的所有信息，用戶名、性別、密碼、郵箱和權限。在這里，管理員可以把普通用戶升級為高級用戶，使高級用戶不受限制訪問該網站。

　　(2)材料信息。包括材料的名稱、屬性。如果設計中應用到了最新的材料，就可以添加此材料入庫，還可刪除過時不用的材料。

　　(3)密封件。包括格萊圈、QY密封圈、和。型密封圈等。其中包括它們的規格尺寸和溝槽尺寸。溝槽尺寸用于二維圖形的設計，規格尺寸用來進行參數化設計建模的。

　　(4)標準元件尺寸。包括活塞桿直徑、缸筒壁厚等國家規定的標準參數。供設計者設計標準元件。

　　2.3圖形瀏覽技術

　　當今的三維CAD造型軟件很多，如SolidWorks，Pro/E等，但這些軟件創建的三維模型文件都比較大，不適合網上傳輸。實現網絡環境下三維實體的顯示，常用的方法有VRML語言，Java3D和eDrawings.但是采用VRML瀏覽器和Java3D顯示的圖形有一定的失真，而eDrawings瀏覽器中看到圖形仍具有三維圖形的一些功能，瀏覽者可以自由拖放文件，查看文件屬性，圖像清晰，因而選擇了eDrawings的顯示方式。

　　SolidWorks文件轉換成H刪L文件的方法：

　　(1)將SolidWorks(母.sldprt)文件另存為eDrawings(*.eprt)文件格式。

　　(2)打開轉換后的eDrawings文件，選擇"文件"中的"另存為"命令，將文件存為eDrawings HTML(*.lhtm)文件格式。最后將*.htm文件上傳網絡，插入到圖形瀏覽頁面中，供設計人員查看，批注修改之用(如圖6所示)。

　　2.4 COM技術和后臺驅動SolidWorks實現

　　零件參數化技術COM是一種組件開發技術，即組件對象模型(Component Object Model)，它實際上是二進制層上兼容的軟件開發方法的規范。COM定義了組件互操作性的標準，即組件相互之間交互的能力。

　　組件不需要用指定的語言編寫，只需指定組件之間及其與操作系統之間如何通信。因此，可以在很大程度上忽略不同編程語言、應用環境之間的差別，它為各層服務于不同環境的多層分布式應用提供了實現方法。

　　具體做法：在管理工具里打開組件服務，創建一個空的應用程序。然后展開你剛創建的空應用程序的分支，在組件上點擊右鍵，新建一個組件，選擇添加已經導入的DLL文件，查找DLL文件添加至COM+應用程序里，以完成COM組件的開發。在客戶端的Web頁面中，在用戶進行尺寸驅動時，只要使用ASP創建的COM組件，就可以調用服務器端的SolidWorks了。

　　驅動程序源代碼如下：

　　2.5在線協同設計交流技術

　　通過創建一個聊天室界面，實現設計人員之問的在線交流。與大多數聊天室界面一樣，把聊天室界面分為三大塊，用戶列表區，用戶發言區和發言顯示區。把它們都嵌入到設計界面中，使他們能隨時通過聊天室，電子郵件的方式聯絡交換信息。每個在線用戶都可以往聊天室寫入發言，即通過提交動作來更新發言顯示區內容;為讓在線用戶及時得到用戶發言，采用了頁面自動定時更新的功能。標記如下：

　　同時，還在頁面中嵌入了Netmeeting插件，可以使在線用戶通過Netmeeting中的語音對話功能交流信息和電子白板功能對圖形進行批注，提出修改意見。

　　3結論

　　利用網絡化技術對氣液增力系統進行設計制造是企業生存發展的方向，也是加速企業產品走向國際市場所必須。

　　本設計使氣液增力系統的開發突破以往的固有模式，讓企業能夠異地實施產品開發，節約了產品的設計周期及人力資源等問題。

　　利用協同思想和Internet技術對氣液增力缸系統進行設計研究，將系統設計、計算、制造一體化，不但能提高我國氣液增力工業設計水平，改進氣液力系統設計體系，而且還能提高我國氣液增力工業競爭實力，是實現優勢互補、資源共享的有效途徑。同時，本系統對于其它的基于網絡的系統的開發也有一定的借鑒意義。