赵向伟

（安百拓（南京）建筑矿山设备有限公司，南京 400713）

液压系统管路设计选型工作包括过渡接头的选型组合和管路总成的设计等内容。新产品试制过程中，由于过渡接头的种类、规格繁多（尤其是需要非标、不常用接头），导致其供货周期较长，加之液压设计工作量大，一定程度上延长了新产品的试制周期。为了准确表达过渡接头的组合，目前有两种做法。第一种做法是在三维造型软件中，根据阀块油口尺寸、管路尺寸以及空间要求，选择相应的过渡接头，之后通过图纸表达过渡接头的组合。第二种做法是在Excel中，根据阀块油口尺寸、管路尺寸以及空间要求，选择相应的过渡接头。前者较后者更为直观，便于指导装配人员装配。后者相对前者更高效，便于迅速响应市场。为兼顾直观和高效的特点，设计人员一般结合上述两种方式进行液压过渡接头组合设计，即前期在Excel 中完成过渡接头的组合设计工作，之后统计其类型数量，以便提前备货、采购，待机器量产后，再通过图纸表达某一阀块过渡接头的组合形式。

在设计前期，设计人员采用人工的方式统计接头类型与数量。由于工程机械产品中过渡接头种类和数量庞大，人工统计不仅工作量大，而且增加了错误概率。为有效节省处理数据的时间，提高工作效率，减轻设计人员的劳动强度，提出了“.NET Framework+VSTO”技术解决方案。一方面，利用VSTO（Visual Studio Tools for Office）开发工具对Excel 进行客户化定制，有效提高在新产品研发过程中过渡接头统计的效率，并减少非设计因素导致的错误；另一方面，依托.NET Framework 可以极大地简化开发工作，简化开发过程中基本函数的构架，缩短开发时间。

1 .NET 和.NET Frame

.NET 是微软用来实现XML、Web services，面向服务体系结构（Service-Oriented Architecture，SOA）与敏捷性的新技术，为敏捷商务环境构建互联互通的应用系统。这些系统是基于标准的、自适应的、稳定的且高性能的[1]。通过.NET 框架，可以给用户提供全新体验。通过快速迅捷的计算能力，它可为软件开发人员提供一种高效的开发工具[2]。

.NET Frame是.NET最重要的部分。.NET Framework是微软开发应用程序新的软件平台。在.NET Framework 下，可以应用多种编程语言。应用这些编程语言创建的应用程序，可以方便地建立网络应用服务。.NET Framework 的出现，使得原来需要通过编程语言实现的工作转由.NET Framework 来完成。此外，操作系统可以通过提供一些.NET Framework 不支持的功能，降低程序间通信的复杂性与局限性。这些程序可以是相同语言编写的，也可以是不同语言编写的[3]。

2 Excel 客户化定制

目前，Excel提供VBA（Visual Basic for applications）和VSTO（Visual Studio Tools for Office）两种客户化定制技术。

VBA 是VB 的一种宏语言，主要用来扩展Windows应用程序的功能，特别是Office 软件。VBA 具有易使用的特点，同时存在用户界面、布署、功能实现和安全性等方面的限制[4]。

VSTO 是一套用于创建自定义Office 应用程序的Visual Studio 工具包[5]。相对于传统的VBA 开发，VSTO 为中高级开发人员提供了更加强大的开发平台和语言，并部分解决了传统Office 开发中的诸多问题（如难于更新、可扩展性差、难以维护以及安全性低等），使得开发人员可以使用熟悉的技术构建更加灵活的、强大的、跨平台的企业级解决方案[6]。

鉴于VSTO 的技术优势，本文采用VSTO 并结合定制Excel，实现接头统计模块的开发。

3 过渡接头统计过程分析

过渡接头统计的处理对象如表1 所示。该表描述了液压元部件、油口、油口尺寸以及过渡接头组合等信息。

人工统计过渡接头过程中，先以某一过渡接头为参考，统计同参考接头相同的接头数量，并在接头规格数量明细表中记录该类型的过渡接头的种类和数量，删除参考类型的过渡接头[7-9]。重复上述操作，直至将所有待统计的对象统计完毕。

可见，过渡接头的选用和统计均为有规则的、重复性的工作，可借助计算机完成。

4 解决方案的实现

4.1 界面定制和模板定制

过渡接头统计交互界面，如图1 所示。统一设计样式是实现计算机统计的前提。结合设计人员的设计习惯，定制的设计模板具备表头“元部件”“油口”“油口尺寸”“接头组合”。设计人员设计时可将相关信息填入相应的单元格，并且约定接头的组合字符为“+”。

4.2 过渡接头统计算法

根据表1，同一油口过渡接头以字符“+”连接。参照人工统计过渡接头的过程，确定过渡接头统计的算法，用高级语言对其描述如下：读取液压油口过渡接头表中过渡接头所在列，将所有过渡接头组合收集于列表类CList，其中列表中的一个元素对应过渡接头设计表中的一个单元格。为简化拆分字符串算法，先将元素添加一个字符，如“A+B”添加连接字符“+”后，元素内容为“A+B+”。将添加字符“+”后的元素，以字符“+”为标识符，拆分为“A”“B”两个元素，并收集于列表[10-11]。

表1 液压油口过渡接头表

重复上述操作，将上述所有过渡接头组合拆分为独立的过渡接头，以存储过渡接头的列表第一个元素为参考收集于接头类型列表，然后遍历列表，判断待比较元素是否同参考元素相同。如果相同，则该接头数量加1；如果不同，则该接头数量不变。

重复上述操作，直至遍历完列表，将该接头数量收集于过渡接头数量列表。

4.3 算法的调用

由于待处理元素个数未知，VSTO 中没有具有动态添加、移除以及统计功能的类。为提高程序效率，减少开发工作量，借助MFC 提供列表类CList 实现动态添加、移除以及统计元素的功能，在动态链接库完成主要算法的实现，并在所定制的插件Addin 相应的事件响应函数中调用相关动态链接库。

调用语句如下：Integer

5 应用实例

在统计过渡接头型号及数量时，点击图1 中的“统计接头”按钮，模块自动创建表“接头规格明细”并将其激活，将统计结果写入表格。

在研制2 m 铣刨机SM200M-3 过程中，采用人工统计过渡接头。开发该模块后，在研制1m 铣刨机SM100M-3 过程中，采用快速统计模块统计过渡接头。两者所处理的对象和所需时间如表2 所示。

表2 统计时间对照表

经验证，过渡接头快速统计模块较人工统计效率显著提高，一定程度上规避了人为因素导致的错误，减少了设计人员的工作量，使其可以将精力放在更有价值的工作上。

6 结语

后期将结合液压设计工作需求，利用本文介绍的技术，将液压系统设计知识集成于设计平台，如过渡接头型号的查询、管路通径的计算等。另外，本文对于重复性强的Excel 数据处理工作也具有一定的参考价值。