【摘要】針對減速機產品的選型及產品設計方法、基于知識庫的CAD參數化設計技術以及產品電子樣本的發展趨勢，本文對系統開發的主要相關技術進行了研究。
　　【關鍵詞】產品選型；繪圖參數化；ERP
　　一、引言
　　隨著制造業的飛速發展，減速機產品的種類和型號也日益增多，面對眾多的產品，用戶需要從中挑選出自己所需的產品。傳統的減速機產品選型一般是依據產品樣本進行的，用戶首先按工作條件計算出功率、轉速、轉矩等參數，再根據這些參數和尺寸信息在產品樣本中手工查找，直至確定合適的減速機。這種選型方法不僅效率低且容易出錯。同時，在傳統產品設計時費時費力，造成高成本、效率低下的狀況。
　　二、相關算法設計
　　（一）選型算法與流程圖
　　減速機產品選型時，根據用戶輸入或者選擇的選型參數，以及實際選型時的經驗公式，在減速機產品庫中挑選出滿足用戶需求的減速機型號，進而得到產品的工程圖紙及裝配。產品選型的程序流程如圖1所示。

　　具體選型步驟如下（由于各種類別選型過程基本類似，這里以新標準NGW為例）。[1]
　　1.在減速機三種類別即行星齒輪類NGW、圓柱齒輪、圓錐圓柱齒輪中選擇其一；
　　2.輸入選型參數，分別包括安裝方式、電機功率、工作狀況；
　　3.根據經驗公式計算額定功率；選用功率＝實際輸入功率×工況系數×安全系數，并要求計算結果小于公稱輸入功率;
　　4.校驗熱平衡許可功率；實際輸入功率×環境溫度系數×小時負荷持續率系數×公稱功率利用系數<熱平衡功率。
　　5.功率其它參數驗證，找出滿足條件產品，并根據熱平衡許可功率數據決定是否加裝冷卻器。【2】
　　NGW系列及其三個派生系列的安裝方式有NGW：同軸和臥式；NGW-LDF：平行軸和立式；NGW-S：垂直軸和臥式；NGW-Z：平行軸和臥式。工作狀況包括：每天工作時間（小時/天），負載沖擊強度（輕微/中等/強沖擊），速極圓周速度（m/s）。
　　（二）選型設計算法描述
　　選型設計流程如圖2。
　　
　　如果用戶很清楚自己要選擇的設備的一些性能指標和參數值，就可以直接輸入這些性能指標參數值，系統會通過計算和知識規則的推理來快捷方便的查詢所需要的設備以及其零部件。例如根據已知的工況參數和選用的工質進行該工況下的參數計算，系統通過計算結果和知識推理的結果，得到減速機的另一些重要參數值，然后根據這些參數值列出相關的減速機設備的詳細信息，用戶就可以從設備詳細信息中選擇出滿足自己要求的減速機設備，然后依據該主要設備，系統先進行配套規則的匹配，找出與此主機產品匹配的幾種輔機產品，然后再根據參數計算，進而選擇出配套的一些輔機產品。
　　（三）圖形參數化設計[3]
　　在開發產品選型系統中，除了通過主要參數結合知識庫系統計算和推理得出所有其它參數，進而逆向推出所需的產品型號外，還要涉及到大量的相關產品模型建模問題。
　　由于在選型中的產品大多是通用產品，利用其形狀相似，尺寸等參數不同的特點，在建模過程中進行參數化建模是提高效率的最好方法。參數化建模可以有兩個方法：一是利用CAD軟件本身或者其提供的族表等參數化工具進行參數驅動，從而生成一系列的參數化模型。用戶通過這種辦法直接修改變量表中的數值實現對模型的編輯，但通用性差，要求用戶掌握CAD的造型技巧。二是利用CAD軟件提供的開放性結構和開發環境，采用高級語言編制應用程序，實現模型的參數化設計。
　　本文將這兩種方法相結合，即采用將模型的參數變量表與程序開發相結合的方法對模型進行參數化建模。以中端CAD軟件的代表SolidEdge作為運行環境進行參數化建模的方法過程如下。
　　1.參數化設計策略
　　SolidEdge是美國UnigraphicsSolutions公司開發的中端三維CAD軟件，其自身提供有變量表和零件族功能，利用產品的相似性，可以創建不同型號和尺寸的系列化產品。但是由于SolidEdge變量表設計過于單一，且只有一組設計參數，因此每生成不同型號的零件就要重新輸入一次參數，比較繁瑣。VisualBasic擁有一個內置的Jet數據庫引擎，可以訪問SQLSEVER數據庫的表，因此可以VBA技術通過表格驅動來控制三維模型的設計參數。
　　利用SolidEdge的變量表技術，在變量表中正確建立起模型樣板尺寸參數(Dim)之間的對應關系，先將需要進行參數化建模的大量系列參數全部讀入SQLSERVER的表中（在該表每次臨時存放，不需永久存儲），編寫VBA代碼，在進行參數化建模時，再通過VBA程序將該表中的相關參數讀入到SolidEdge變量表中，然后通過尺寸驅動更新SolidEdge模型，從而達到參數建模的目的。
　　2.參數化建模步驟和關鍵技術[4]
　　利用SolidEdge的建模功能建立需要進行參數化建模的模型(模型樣板)。然后通過在變量表中自動添加該模型的設計參數(類型Var)，并建立起該模型的尺寸參數(Dim)之間正確的對應關系，即按順序先讀入設計參數，再相應地讀入模型樣板參數。
　　在建立模型樣板時，必須建立正確的全約束關系，可以通過尺寸標注和位置關系來定義其全約束關系。這樣以此模型為基礎創建其它相似三維模型時，在設計參數改變后能夠保證正確地生成三維模型。
　　模型樣板應包含該組零部件的所有特征，并用一組設計變量來控制其幾何和拓撲關系。控制三維模型的設計參數必須在變量表中定義為“Var”的用戶變量，并確定系統自動生成的尺寸變量之間正確的關系。
　　VBA程序功能是將表中的任一行數據作為三維模型的設計參數，并且生成新的三維模型。該程序的部分代碼如下:
　　DimDAsDouble,DlAsDouble,…，AAsDouble
　　DimobjAppAsSolidEdgeFramework.Application’聲明變量
　　SetSel=Application.ActiveCell’得到當前表
　　SelRow=Se1.Row’得到表中選擇的行
　　IfSelRow>1Then
　　D=db("tablel").Cells(Se1Row,2).Value’從表中獲得當前選定行的數據
　　D1=db("table1").Cells(Se1Row,3).Value
　　……
　　OnErrorResumeNext’創建或獲得SolidEdge對象
　　SetobjApp=GetObject(,"SolidEdge.Application")
　　SetobjDocs=objApp.Documents’得到表中選擇的行
　　……
　　SetVars=objApp.ActiveDocument.Variables
　　objApp.DelayCompute=True’設置延遲計算
　　CallVars.Edit("D",Str(D))’根據新的值修改模型
　　CallVars.Edit("D1",Str(D1))’模型的設計參數
　　……
　　objApp.DelayCompute=False’取消延遲計算(更新模型)
　　SetVariables=Nothing’釋放變量
　　……
　　EndIf
　　只有在VBA的環境中引用SolidEdge的有關類型庫，才能通過ActiveXAutomation訪問SolidEdge提供的主要對象。
　　在生成參數化模型時，系統首先調用SolidEdge并打開己創建的模型，然后依照對比關系建立參數方程并計算出各對應的設計參數，此參數即為新的模型參數。每生成新模型后，分別以不同的文件名加以保存，從而達到系列化產品參數化建模的目的。
　　三、結論
　　如圖3是選型系統最常用的界面之一。只要在界面左側輸入3至5個主要參數，系統會根據主要參數計算出其它所有參數或利用默認參數，并進行推理，得到用戶期望的產品，并可以直觀的查看圖紙。默認參數一般由主要參數推理得到。
　　圖3顯示選型的型號為NAD710-5-I選用功率為2925kw,其中N--NGW型、A--一級行星齒輪減速機、D--“底”座連接、710--規格為710、I--第一種裝配形式。

　　點擊“查看圖紙”按鈕則得到圖4，尺寸大小等參數也已表示于圖中。

　　【參考文獻】
　　[1]李強.產品選型平臺開發技術研究及典型應用:[D].江蘇無錫，江南大學，2005.
　　[2]李世國.三維模型的參數化設計策略及程序設計技術[J].機械：2000(6)：24-26.
　　[3]徐嘯峰，周儒榮．智能CAD中產品設計知識研究［Ｊ］．計算機輔助工程：2003,22(1):8-I2．
　　[4]高朝輝，李志剛，王建楠.產品選型設計中的模糊推理方法[J].低壓電器，2005（7）：10-12.    論文