CAD技术煤矿机械制造论文

2022-04-14

小伙伴们反映都在为论文烦恼,小编为大家精选了《CAD技术煤矿机械制造论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!摘要:随着现代科学技术的飞速发展,CAD技术在机械制造业中得到了广泛的应用,主要用来绘画装配图和机械结构图。目前我国机械企业中,基本都已采用了CAD技术进行产品的设计,但绝大部分是将CAD作为一种绘图的工具,即计算机辅助设计绘图,而不是设计工具即计算机辅助设计。

CAD技术煤矿机械制造论文 篇1:

三维CAD技术在机械设计中运用

摘 要:作为计算机技术较早应用领域的机械设计,在随着现代信息技术的发展,其设计手段也发生了革命性的变化。三维CAD技术的运用将机械设计推向一个日渐成熟的高度。本文对三维CAD技术在机械设计的运用进行了一个简单的阐述,以促进人们对三维CAD在机械设计领域的发展优势与发展趋势有一个更好的把握。

关键词:三维CAD 机械设计 参数化

机械设计作为工科类学生的必修课程,在工科类学生的学习体系中占有举足轻重的作用。机械设计的主要学习内容就是基本理论、基本知识以及基本方法,将这些书本知识运用于实践中,在实践过程中,更多侧重于设计技能与设计构思能力的培养。在机械学习教学中,将所学理论知识与实践进行紧密结合,让学生在实践中加强对专业课程与专业技能的巩固与运用成为了最主要的目的。因此加强机械设计课程的教学内容、教学手段与教学方式的改革是势在必行的。目前机械行业已基本实现了从手工绘图向二维CAD技术过渡。二维CAD技术已经成为了目前我国机械行业最为普遍的技术。但是随着时间的推进,二维CAD技术的弊端也日益突出,如其只能起到一个电子图板的功能,容易出现尺寸漏标、投影线生成过程复杂等问题。因此二维CAD并没有真正起到一个计算机的辅助设计作用。随着现代信息技术的提高,信息处理方式的不断智能化,机械设计也逐渐开始向三维CAD迈进,并且在实践中获得了巨大的经济效益,经受住了实践的考验。三维CAD技术开始成为机械设计技术的一个发展方向。

1 三维CAD技术概念

三维CAD技术也称之为建模技术。作为CAD技术的核心,三维CAD技术经过了多个发展阶段才逐渐发展成型,它是以三维模型为基础的,只要建造好了三维结构,那么二维模型也是信手捏来的。三维CAD技术主要包括三维转二维、三维造型与三维设计、机构运动分析与仿真、图样档案管理等。完备的三维CAD技术不仅能够满足几何图形的形状与性能要求,而且能够使其各方面的指标都达到一个完美的状态。三维CAD技术符合创造者的设计思维,能够使设计者充分发挥其想象力与创造力。三维CAD技术在机械设计中的运用不仅解决了工程绘图质量与产品设计质量等问题,而且能够使产品的运功仿真、虚拟设计等达到最佳状态。在目前的时代,掌握好三维CAD技术成为了现代机械设计人员的一种基本技能。

2 三维CAD技术在机械技术中运用优势

2.1 变量化与参数化设计的实现

进行变量化与参数化设计是进行三维设计的主要思想。传统性CAD技术知识用固定尺寸进行几何元素的定义,如果要进行图画修改的话就要进行重画,而设计作品往往都是在进行多次修改后才能生成,因此这就给设计工作带来很大的麻烦与浪费,二维CAD虽然能够具有一定程度的参数化功能,但是对于实现建立于装配环境的参数化设计还是有一定的难度。三维CAD设计中的变量化与参数化板块就能够对零件设计因某些尺寸变化而产生的变化进行自动修改,也可以对基于装配环境的参数化设计进行装配,及时是其中的某个零件尺寸出现变化,它也会使得其他的零件尺寸进行相应调整。这就很大程度上减少了修改的工作量与工作时间,减轻了设计人员的修改工作量,大大节省了时间,提高了设计速度,也避免了信息的过于繁冗。

2.2 设计作品更形象与直观

作品设计时,最原始的设想是一种立体的实体。可是因为设计手段的有限,所以设计人员很难在平面图纸上将其作品绘画出立体效果,通常是用正投影所形成的二维法来绘画三维构想。但是现在随着CAD技术的发展,在软件的辅助下,将构想中的三维作品绘画出来变得可能了。其中能使作品更形象更直观的就是三维CAD技术了。利用该技术创作出的作品能让人一目了然,并且有利于设计者进行更直观的检查工作,利用该技术还可以在设计阶段进行模拟运转与模拟装配,使作品更适合实际运用。

2.3 可以对零部件进行优化设计与有限元分析

传统的设计方法不能保证设计计算时的数据与实际工作数据的高度接近,容易导致零部件的可靠性降低,加大了危险系数,尤其是对一些形状收礼复杂的重要零件的数据。三维CAD技术能够对零部件进行有限元分析,能够对重要的零部件的数据经参数化后输入到有限元网络进行受力变形分析、形状优化分析以及振动分析。一旦结果不符合实际要求就要进行重新计算与设计,一直到符合为止。这样也就大大提高了设计效率与安全系数,降低了材料的浪费,提高产品的可靠性。

3 三维CAD技术在机械设计的运用趋势

随着三维CAD技术在机械设计中的不断发展,它也正朝着集成化、规范化与智能化的方向发展。

3.1 集成化

三维CAD技术不是一種孤立的技术,它集成了外围设备、计算机软硬件、网络以及数据库等。与此同时,它又与CAM(计算机辅助制造)、MIS(管理信息系统)、MRP(制造资源管理)等相关系统的集成。随着现代信息技术的飞速发展,三维CAD技术也开始逐渐实现CAD\CAM的集成,这也是今后人们发展的一个重要热点。

3.2 规范化

规范化趋势主要表现在:数据交换格式标准化、数据模型规范化以及CAD资源规范化。三维CAD技术讲工程数据模型与几何数据作为自身系统开发的依据。

3.3 智能化

参数设计与特征造型是三维CAD智能化的重要进步与表现。系统软件不仅为人们提供一种绘画工具进行设计,而且也不再把占有线面数据存储到一起而忽略他们的内在联系。参数设计与特征造型的引进已经成为了软件作为人们好帮手的重要依据。

参考文献

[1] 董云飞.浅谈CAD技术在工程设计中的应用[J].山西建筑,2004(3).

[2] 王其芳.三维CAD技术对机械设计的影响[J].煤矿机械,2007(4).

[3] 张锋,庞应周.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].科技向导,2010(23).

[4] 李秋娟,张兵.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].化学工程与装备,2010(3).

[5] 徐忠.我国CAD技术在工程设计中的应用和发展[J].西昌学院学报(自然科学版),2006(1).

作者:李银玉

CAD技术煤矿机械制造论文 篇2:

CAD技术在当代机械制造业中的运用与研究

摘要:随着现代科学技术的飞速发展,CAD技术在机械制造业中得到了广泛的应用,主要用来绘画装配图和机械结构图。目前我国机械企业中, 基本都已采用了CAD 技术进行产品的设计,但绝大部分是将CAD 作为一种绘图的工具,即计算机辅助设计绘图,而不是设计工具即计算机辅助设计。CAD技术是当代机械制造业中用来画工程图的必备工具之一,目前在机械设计行业领域使用的十分普遍,改变了机械企业生产管理的低效率,促进了机械企业的技术层面的进步及员工素质的提高,获得了十分显著的社会效益和经济效益。

关键词:CAD技术;机械设计;机械制造业;绘图工具

计算机辅助设计技术也称为CAD技术,是英文Computer Aided Design的缩写,它是指在设计过程中,利用计算机作为工具,帮助工程师进行设计的一切实用技术的总和。CAD技术领域很广,用的最为广泛的是二、三维的几何形体建模、绘图,各种机械零部件的设计、电路设计、建筑结构设计、力学分析等。

1CAD技术在当代机械制造业中的运用

1.1目前CAD技术的使用情况

目前,从国内几家大型机械制造企业对CAD技术应用情况看,我国机械制造业基本都已采用了CAD 技术进行产品的设计,AutoCAD,CAXA,Pro/E,Solidworks等二維和三维制图软件已经得到普及,上海电机集团、哈尔滨电机集团、东方电机集团、沈阳鼓风机集团、陕西鼓风机集团等知名装备制造企业都已纷纷在不同的时期采用了CAD技术来改进过去尺规作图的状况,但目前各机械企业对CAD技术的应用程度,大多仅限于使用CAD软件来完成图纸的绘制工作以及极少的力学计算。

1.2国内CAD技术

CAD技术改进了过去的设计方式,的确极大地提高了二维制图效率,同时方便图纸的更改,这在国内确实是非常了不起的进步,但国内CAD技术的应用却一直在二维软件的基础上停滞不前,其原因一方面是国内机械设计的创新意识不够,满足于过去旧有的模型,以沈阳鼓风机集团为例,该公司目前是国内风机制造业的龙头,但其生产鼓风机的机壳模型,大多使用数十年前的图纸,还有许多是由前苏联保留下来,或之后引进和借鉴欧美产品得来,在设计新产品时仅需在原有图纸上小修小补即可,不需要更多的创新设计,也就不需要建立三维模型和力学强度计算;另一方面是国内三维软件发展速度的制约,目前国内的知名机械制造企业内,都配备有用于创新设计的三维建模软件和相应的力学分析工具,但其使用率远远不如二维制图软件,其原因是国外的这些软件在使用方面有许多地方不符合国内设计人员的设计习惯,形成的模型也无法导入相应的一些公司标识等,导致三维软件的使用率大大低于许多国产二维软件,三维软件仅作为一些科研项目中的工具来使用,例如,沈阳鼓风机集团曾大力推行Pro/E三维制图软件,但无法将公司的标识注入程序中,以致计划无疾而终。国内CAD技术的提高需要企业在产品设计方面的大力创新,才能不断获得成果。

1.3当代设计技术的特点

综合传统的与当代的机械设计过程,不难发现现代机械设计技术具有以下特点:

①智能化:一些大型复杂的机械制造业设计过程必须满足“分析—分解—综合”的三部过程,这其中包含了大量创造性思维过程以及人工智能活动。

②市场性:机械制造业市场激烈的竞争、客户根据自身不同的需求对产品进行精确的选择,对其经济性要求相比以前是越来越高。

③并发性:设计人员必须提前考虑一系列的后续过程,实现DFM、DFA,以压缩废品、库存的消耗,确保机械产品使用过程的经济性。

④集成化:在当代机械制造业中务必树立人—机一体化、机—电一体化、硬件—软件一体化的观念,尤其是机电一体化已成为今后机械制造业的一大趋势。综合多方面测试分析数据指导、评价项目设计,融多种现代科技成果和先进的科学技术,特别是CAD 技术于机械产品之中。

⑤精确性:这是机械工程产品复杂度、综合性提高的所产生的必然结果,现代先进的计算技术、计算理论和计算分析工具的使用也使机械设计产品得以迅速提高。

⑥动态性:要做到不仅分析机械设计的对象要从动态的观点出发,而且机械设计组织的合作协调也要具有十足的动态性,设计组织的合作协调要求设计数据集成、设计系统天衣无缝的连接。

2CAD 技术未来的走向

目前为止,CAD 技术已成为机械工程设计中最具活力的技术手段,从当今的情况来看,它主要应用于机械制造业的以下几个方面:“几何建模、工程分析(如结构分析中的应力/应变计算、动态特性、热传导特性分析等)、设计审查与评价(如公差分配审查、干涉检查、运动仿真等) 、计算机辅助绘图、工程数据库的建立及其操作、工程设计信息的处理、检索和交换等。”

①CAD 技术需向智能化、信息集成化、信息交换接口标准化等方向发展。众所周知,机械设计是一种反复改进、分析评价的创造过程,这一过程具有以下特征:第一,产品的创造性——针对市场需求或用户需求构思出具有一定创意的产品模型;第二,设计的多解性——建模中材料、用户对象、设计标准、经济指标等的差异都可导致截然不同的设计结果;第三,近似性——不论计算手段多么先进、设计工具多么强有力,也必须进行必要的简化近似。由于具有上述三大特征的工作一般集中在设计过程的早期,其中构思的好与坏、机械设计目标选择的合理与否,对后续工作的影响在深度与广度上都十分巨大。为了在机械制造业设计的前期最大限度地将制造业的技术人员从繁忙无序摸索尝试的状态中解放出来,从而充分发挥人类超前的创造力,综合运用人类多年积累的科技成果,发挥设计组织成员集体的智慧结晶,必须将繁琐复杂的数值计算、知识信息的传送处理和详细检索、简单而又众多的判断等工作尽可能地交给计算机完成。因此,CAD 技术必须向智能化、信息集成化、信息交换接口标准化和CAD/CAM一体化方向发展。我们可以预见,随着最近几年来人工智能技术、数据库技术、信息集成与交换技术的飞速发展和信息交换标准的拟定、发展与进一步完善,CAD技术正在向智能化、信息集成化、信息交换接口标准化方向快速发展,它在机械制造业中的应用更趋于向标准化方面发展。

②人工智能在CAD 技术中的应用。目前CAD技术的使用离不开人工智能的辅助。人工智能在CAD 技术的智能化中起着十分重要的作用,人工智能与CAD 技术相结合的所有研究,几乎都围绕着提高CAD系统的创造力而展开。“基于范例推理的设计、基于约束满足的设计等方法的广泛应用,导致了智能CAD 技术的产生和发展。”其中具有一定智能的专家系统主要以两种形式存在,即用于方案综合和设计评价。这些年来还出现了处理设计条件描述不充分问题的基于神经网络的设计方案推导系统,以及针对机械工程设计多解性的模糊设计、模糊评判方法。

3结语

终上所述,作为机械制造业不可或缺的应用技术CAD展现着举足轻重的作用,CAD技术主要用来绘画装配图和机械结构图。完善的CAD标准体系是指导我国标准化管理部门进行CAD技术标准化工作决策的科学依据, 是软件厂商开发制定CAD技术各相关标准的基础, 也是促进CAD 技术普及应用的约束手段。因此在CAD 应用工程中跟踪国际的相关标准,研究制定符合我国国情的CAD标准,并切实加以执行是促进我国机械制造业中CAD技术研究开发、推广应用不断发展的重要保证。

同时,CAD技术作为机械设计的一个辅助技术手段, 与人们的生产、生活是紧密相关的。在设计过程中, 如何提供一个具有创新性的CAD 设计手段,一个得心应手的环境, 包括高效率的人机交互手段,使设计者在以人为中心的设计环境中,更好地发挥创造性,将是一个富有挑战性的课题。

参考文献:

[1] 李郁,陈定方.机械CAD在中国的发展现状及趋势[J].湖北 工业大学学报,2006,(3).

[2] 段清.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].山西 科技,2005,(5).

[3] 林黎明.CAD技术在机械设计中的应用[J].电脑知识与技 术,2006,(14).

[4] 王锦鹏.CAD技术在机械企业中的应用与研究[J].煤矿机 械,2005,(6).

[5] 彭嵩.CAD技术应用状况与发展趋势浅析[J].矿山机械, 2005,(2).

[6] 陈华定,高晓青.工程设计中CAD技术的应用与展望[J].粮 食流通技术,1997,(3).

作者:孙惠芳

CAD技术煤矿机械制造论文 篇3:

机械设计制造中数控技术的应用分析

摘要:随着科学技术的飞速发展和不断进步,数控技术在我国机械制造业中得到了广泛的应用。机械制造自动化的实现,促进了我国综合国力的提高和工业的积极发展。为了促进机械制造业的发展,有必要加强数控技术在机械制造业中的应用。本文将分析数控技术在机械制造中的应用。

关键词:机械制造;数控技术;趋势;应用

前言

随着我国科学技术的发展,数控技术在加工技术中的应用越来越广泛,数控技术的应用价值也越来越显着。数控技术是一种利用数字信息来控制加工和运动过程的技术。它是集传统机械制造技术、计算机技术、传感器检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造基础技术。具有高精度、高效率、自动化程度高等特点.

1.数控技术的应用

(1)随着数控技术的飞速发展,其在机械制造中的作用更加突出。从数控铣床到钻床、线切割机、车床镗床、磨床,再到加工中心、车削中心、数控机床、板材加工中心、数控弯管机,直接推动了CAD技术的工程发展,产生了CAPP技术。在微电子技术的影响下,数控技术得到了不断的提高。数控机床逐渐实现了工件与刀具的自动交换。同时,在数控机床中设置了托盘机构,形成柔性制造单元,可以对数控机床、工业机器人、传送带、自动导向车的结构进行系统控制,形成柔性制造线。随着计算机网络和自动化技术的飞速发展,在数控机床的基础上,数控技术的研究主要集中在钻具和机械自动化的科研和生产上。在计算机网络的影响下,企业内部相对独立的制造过程逐渐形成一个完整的制造系统,优化了机械制造的整体动态。

(2)数控技术在机械制造工程中的应用范围不断扩展,基本涵盖了经济和社会各个领域,如工业生产、机床设备、煤矿机械、宇航工业以及汽车工业等领域。

首先,在工业生产中的应用。随着科学技术的发展,数控机床技术已广泛应用于造纸、食品加工、印刷等工业生产领域,尤其是在复杂危险的环境中,数控机床技术的应用范围不断扩大。例如农药加工、金属冶炼等环境。加强数控机床技术的应用,有利于改善生产环境,保障生产人员人身安全,促进工业生产线机械化的实现,大大降低劳动成本和劳动强度,提高工作效率和质量。在生产过程中,在计算机系统的作用下,数控技术对加工过程进行有效控制,使每一个生产过程都按照规定的程序进行。传感器检测系统用于同步检测生产过程,及时发现错误。运行条件,制定科学有效的处理措施,保证系统稳定运行。

其次,数控机床技术在煤矿机械中的应用。采煤工业对采煤机有很高的要求。 由于环境的巨大影响,采煤机品种繁多。一般来说,它们是小批量生产的。并采用数控机床技术,通过龙骨板方案进行冲裁,从而优化排料的选择。加强数控机床技术在煤矿行业的应用,有助于提高煤矿开采效率,准确控制生产过程,提高机械加工质量,从而更好地完成开采任务,同时也避免了人工作业的危险,大大降低了煤矿事故的发生率,有助于提高煤矿企业的经济效益。

第三,数控机床技术在汽车工业的应用。随着汽车工业的发展,数控机床技术已应用于汽车工业领域。数控机床技术的应用大大提高了汽车零部件的制造效率,增强了汽车工业的整体实力。随着高速加工中心等高速数控机床应用的深入,现代汽车工业生产线逐步形成,提高了生产效率和灵活性,充分满足了产品生产和更新的要求,扩大了汽车工业的发展规模,为提高复杂钢琴零件的制造效率创造了有利条件。随着柔性制造、集成制造、虚拟制造等先进技术在汽车工业中的应用,直接推动了汽车工业的快速发展。

最后,数控机床技术在机床设备中的应用。在机械制造业中,机床设备占有重要地位,数控技术在机床设备中的应用是机电一体化的重要组成部分。加强数控机床技术在机床设备中的應用,通过计算机网络技术来控制装置,提升机床的机床控制能力,使数控机床能够准确、快速地控制主轴转速、刀具和工件的位置,以及冷却泵的运转,提高机床设备的工作效率,提高机床的加工精度,充分满足机床设备精细复杂的要求。

2.机械制造中数控技术应用趋势

(1)普通加工中心向高速加工中心转化

由于普通加工中心的生产节拍较低,进入21世纪后,高速加工中心逐步取代了普通加工中心,而成为新时期汽车行业技术装备中的佼佼者。随着自动化技术的不断发展,通过技术成本的降低,高速加工中心很快成为汽车行业技术装备中的“价廉物美”的抢手货。此外,高速加工中心还具有投资周期短,投资成本低,见效快的特点。

(2)数控系统由多模块插装式结构向单模块集成式转化

随着计算机技术的不断发展,数控系统的硬件结构也在发生深刻的变化,已由原来的多模块插装式结构转化为单模块集成化结构。数控系统支持多种存储介质,支持多种通讯,人机界面越来越人性化,功能也越来越强大。数控技术的飞跃发展为数控机床的发展不断注入新鲜活力。

(3)单机生产方式向多机联网方式转化

随着数控技术和通信技术的飞速发展,单机生产方式转化为多机联网方式已成为现实。这种网络化的结构,使得机床与机床之间、机床与管理终端之间可相互通信,一套完整的机床管理体系建立起来。=

(4)机械结构变化

为适应数数控技术的发展,机械结构也发生了很大的变化。为缩小体积,减少占地面积,更多地采用机电一体化结构。为了提高自动化程度,而采用自动交换刀具,自动交换工件,主轴立、卧自动转换,工作台立、卧自动转换,主轴带C轴控制,万能回转铣头,以及“数控夹盘”,“数控回转工作台,“动力刀架”和“数控夹具”等。为了提高数控机床的动态特性,伺服系统和机床主机进行很好的机电匹配。同时主机也借助计算机进行模块化、优化设计。

总结:

综上所述,数控技术目前在机械制造中得到了广泛应用,该技术具有高科技含量、高精确度等特征。在社会发展中,数控技术对机械制造的发展有着重要影响,因此,需要加强对数控技术应用的重视,使机械制造业的发展满足社会要求。

参考文献

[1]聂景成,程建华.机械制造中数控技术应用探究[J].黑龙江科技信息,2014,11(6).

[2]周球,刘合军,程建军.探究机械数控的技术应用实施[J].中国机械,2014,09(4).

[3]王渤.机械制造中数控技术应用探究[J].价值工程,2012.13.

作者:田登 张漫

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