CAD技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

 在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中通過使用CAD技術(shù)來提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率，減少礦山機(jī)械在設(shè)計(jì)過程中的精度問題，本文就CAD技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。
    隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文根據(jù)作者的多年實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，就CAD技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行敘述。
    應(yīng)用CAD技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)者的要求
    要打破過去的思維定式，要進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，規(guī)定工作者要具有創(chuàng)新的思想，而且要將這種思想用到具體的工作中去。創(chuàng)新就表示要打破過去的定式思想，要使用新的思想來分析問題。創(chuàng)新不論是對(duì)于國家亦或是區(qū)域來講都是非常關(guān)鍵，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來講，假如不具有創(chuàng)新水平，其活動(dòng)就不能夠被認(rèn)可。任何優(yōu)秀而且有一定水平的設(shè)計(jì)人員要時(shí)刻謹(jǐn)記創(chuàng)新思想，要通過創(chuàng)新思想來分析內(nèi)容，進(jìn)而結(jié)合自身的知識(shí)來開展好工作。
    CAD技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用的作用
    在機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用CAD技術(shù)能夠更好的使設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和表現(xiàn)，利用CAD技術(shù)的能夠得到更加生動(dòng)的三維立體圖形，這樣能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)人員的注意力更好的集中在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，同時(shí)也能更好的在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行深入，這樣能夠更好對(duì)外進(jìn)行展示和交流。CAD技術(shù)在進(jìn)行新機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候，已經(jīng)對(duì)一些零件的設(shè)計(jì)信息進(jìn)行了繼承，因此，在設(shè)計(jì)中工作人員只要將一些個(gè)別零件的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充即可，這樣系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)得到設(shè)計(jì)的方案，因此，在時(shí)間方面是非常節(jié)省的，同時(shí)在工作效率方面也得到了提高。
    2.1減輕了工作量，縮短了設(shè)計(jì)周期。使用CAD技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，可將原本復(fù)雜的幾何造型變得簡(jiǎn)單明了，減輕了機(jī)械設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，縮短了機(jī)械設(shè)計(jì)的周期，提高了設(shè)計(jì)效率和生產(chǎn)效率。
    2.2使零件設(shè)計(jì)變得方便容易。CAD技術(shù)不但可以在具體的裝配過程中設(shè)計(jì)新的零件，也可以根據(jù)相鄰零件的位置及形狀來設(shè)計(jì)新零件，確保了新零件與相鄰零件之間的精確配合，避免了因單獨(dú)設(shè)計(jì)零件錯(cuò)誤而致使裝配失敗的現(xiàn)象。
    2.3便于零件的修改。若在裝配過程中想再修改零件，只需點(diǎn)擊相關(guān)命令進(jìn)入到零件修改環(huán)境中，即可完成零件修改，這使零件修改的過程變得簡(jiǎn)單方便。
    2.4使零件裝配更加直觀。CAD系統(tǒng)能夠在裝配的過程中記錄各個(gè)零件之間的裝配關(guān)系，若裝配有誤便可直接顯示出來。而目.還能夠通過隱藏外部零件，更清晰地顯示內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。
    2.5提高了產(chǎn)品的技術(shù)含量。通過CAD技術(shù)能夠有效地確保機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。而且隨著各種數(shù)控加工手段的不斷完善，在合理運(yùn)用CAD技術(shù)進(jìn)行零件加工時(shí)，能使零件達(dá)到較好的一致性，進(jìn)一步保證了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。
    CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用
    CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用主要集中在零件與裝配圖的實(shí)體生成、多維幾何繪圖、模具集成制造、機(jī)械CAE應(yīng)用等方面。CAD技術(shù)更新了設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)方法，擺脫了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式的束縛，引進(jìn)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)的觀念，促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的高速發(fā)展。
    3.1零件與裝配圖的實(shí)體生成。CAD的只維建模有3種形式，即線框模型、表面模型和實(shí)體模型。具有實(shí)體建模功能的CAD軟件中都具有一些基本體系，如在CAD的三維實(shí)體建模中，系統(tǒng)提供了立方體、球體、圓柱體、圓錐體、環(huán)狀體和楔形體這6種基本體系。在零件實(shí)體模型構(gòu)造完成后，利用CAD中的只維編輯功能即可實(shí)現(xiàn)對(duì)零件所在坐標(biāo)進(jìn)行裝配。
    3.2多維幾何繪圖。機(jī)械設(shè)計(jì)過程中要處理的信息一般包含圖形和數(shù)據(jù)2種。其中，繪圖的工作量較大，約占70%左右。而隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，CAD各種繪圖軟件的功能也日趨強(qiáng)大。CAD繪圖軟件的主要功能包括:交互式繪圖、圖形編輯、標(biāo)準(zhǔn)尺寸、文字、填充剖面、調(diào)用圖塊、區(qū)分層次以及實(shí)現(xiàn)圖形交換等。
    3.3模具集成制造.隨著科技發(fā)展，制造業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，從過去的普通機(jī)床到現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床，從傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)和繪圖到現(xiàn)在的CAD技術(shù)，機(jī)械制造業(yè)逐步走向了信息化。
    基于CAD技術(shù)的機(jī)械制造技術(shù)的新發(fā)展
    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷革新，信息技術(shù)的普及及信息處理的智能化，使得CAD技術(shù)正趨于智能化、集成化的方向發(fā)展。
    4.1智能化
    所謂智能化就是將計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中富有智能化的學(xué)科和技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)中,隨著計(jì)算機(jī)硬件性能的迅速提高和三維CAD技術(shù)的逐步完善，在輔助設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，融合機(jī)器學(xué)習(xí)、智能推理和技術(shù)，使機(jī)械設(shè)計(jì)的CAD系統(tǒng)提高智能化的水平，具備學(xué)習(xí)能力，應(yīng)用專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的機(jī)制，已成為眾所矚目的發(fā)展方向。這里所指的“智能化”主要是對(duì)機(jī)器行為的描述，是基于控制理論，吸收人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具備邏輯思維、判斷推理、自主決策等能力，以期得到更高的控制目標(biāo)。
    4.2集成化
    當(dāng)今CAD技術(shù)發(fā)展的一大明顯趨勢(shì)為集成化，CAD技術(shù)并非孤立存在的，首先其集合了外圍設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟硬件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、圖形學(xué)等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)。同時(shí)又不斷與CAM、CAPP、MIS系統(tǒng)、PDM、MRP等系統(tǒng)相統(tǒng)一。再加上互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得種種合理的設(shè)想均得以實(shí)現(xiàn)。如何構(gòu)建基于Internet體系的CAD、CAM集成化系統(tǒng)必將成為日后發(fā)展的熱點(diǎn)。尤其是在全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展背景下，基于Web技術(shù)并兼具工程、異地設(shè)計(jì)與制造等理念的集大成者的設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)將會(huì)成為機(jī)械設(shè)計(jì)與制造企業(yè)的新寵?，F(xiàn)有的3D-XML、XML可解決異構(gòu)平臺(tái)問題，其獨(dú)有的多層圖像表示法對(duì)復(fù)雜的幾何數(shù)據(jù)具有良好的壓縮能力，且生成的3D圖形精準(zhǔn)度較高，轉(zhuǎn)換后模型可維持原有CAD模型關(guān)于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、尺寸等草圖信息的描述，以及可實(shí)現(xiàn)三維圖像在互聯(lián)網(wǎng)上共享的VRML標(biāo)準(zhǔn)編程軟件的出臺(tái)與運(yùn)用均為日后建立協(xié)同設(shè)計(jì)與工作的環(huán)境打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
    在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)過程中我們要不斷借助于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來提高礦山機(jī)械的設(shè)計(jì)水平。