三维数字化技术在矿山机械设计中的应用

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1、三维数字化技术在矿山机械设计中的应用【摘要】随着科学技术与计算机技术的不断深化改革，三维数字化技术已经在全国大范围进行推广使用，这一技术逐渐发展成为机械设计人员的必备技能，同时，在产品研发环节起到关键性作用。因此，本文就三维数字化技术在矿山机械设计中的应用做了分析与研究，并提出建议。【关键词】三维；数字化技术；矿山机械刖H现阶段，三维数字化技术已经逐步得到机械设计人员的广泛关注与重视，该项技术己经发展成为判断机械设计人员是否合格的指标之一。但是对于矿山机械设计人员而言，三维数字化技术在实践过程中还存在一定的问题，三维常用软件不能同时进行完成同一项目。此外，传统的国有企业还未更新设计理念

2、，仍在沿用二维设计软件，长此以往，不仅耗费企业大量的人力物力，降低工作效率，而且往往精确度不高，极易出错。因此，本文以具体的矿山机械-直通式双向手动阻车器（下文简称阻车器）为例，分析了如何将三维数字化技术融入机械设计中，从而促进企业使用三维数字化技术，以便提高企业的经济效益。一、阻车器的简介阻车器被称为挡车器或者稳车器也称破胎器、扎胎器，是针对我国公路收费站过往车辆闯岗逃逸现象而研制开发的新产品。该产品采用自动和手动双重控制，具有减速和扎胎两种功能，是控制车辆减速，预防车辆野蛮闯岗，保证路管人员人身安全和国家财产安全必不可少的专用设施。二、三维软件设计的优势通过三维软件UGNX6.0不

3、仅能够设计出阻车器的三维模型，还能使用ANSY10.0对阻车器的重要挡车部位进行多元分析研宄，经过研宄数据显示，只要设计理论方面保证没有错误，就能将3D阻车器的效果图介绍给用户，并征求用户的意见，还可以作为理念产品进行宣传推广。向用户介绍效果图时，应结合阻车器的总体装置图、阻车爆炸图以及效果图，全面向用户展示用三维数字化技术设计阻车器的优势。另外，设计人员经过大量反复的修改、调试、研宄后，将产品的装配造型确定下来，通过AutoCAD2008打印出标准的工程图纸，作为生产人员的生产样版三、工作原理以及基本指标阻车器一般安装在平坦的道路中央或者斜道交接的巷道中，阻车器的主体一般在轻轨的下方

4、，用特定型号的螺栓进行固定。当巷道的斜坡角度为20°时，翻斗矿车只能停在斜坡上进行人工推动或者通过张紧绞车，帮助翻斗矿车运行到阻车器的上方，并且使用人工将挡车装置升到一定的高度，从而实现翻斗矿车进行翻转。当挡车板与阻车器的轨道呈现90°，这时松开翻斗矿车，矿车的表面与挡车板的表面就会仅靠在一起并压紧，这时翻斗矿车就会停留在巷道的斜坡上。当放行翻斗矿车时，首先利用张紧绞车或者人力推行一段路程，之后手动将挡车装置摇下来，使挡车板与地面保持水平位置，这时翻斗矿车就能顺利通过阻车器。一般的矿井巷道两边距离有两种情况：一是600mm；二是900mm，本文假设的是900mm。四、设计思想铆焊是阻车

5、器的主要制造工艺，主要的施工材料是槽钢，根据不同阻车器的型号，从而设计不同的结构大小，可以使用UGNX6.0设计出阻车器的三维零部件效果图，并且与相应的型号进行匹配。另一方面，匹配过后还需进行干涉检查，检查没有问题后，进行3D模型仿真运行，与此同时，还要分析并研究运动中的干涉因素。五、对关键零件进行有限元分析UGNX6.0这一三维软件自带有限元分析功能，但通常情况下，设计人员采用更专业的ANSY10.0对关键零部件进行分析。由于UGNX6.0需要安装插件，才能将UGNX6.0的格式转化为ANSY10.0W*.X_T格式，之后导入ANSY10.0格式的实体结构，从而划分网格，最后对各种零

6、件的应变。应力进行分析与探索。因此，设计人员应该有机结合UGNX6.0与ANSY10.0,—方面利用UGNX6.0较强的建模功能，将UGNX6.0软件中建好的模型导入到ANSY10.0软件中，从而进行有限元分析工作，这样不仅能够将两个三维软件各自的优势充分发挥出来，还能促进设计人员设计效率的提高。将UGNX6.0设计的阻车器的挡车板装置，导入到ANSY10.0中，能够实现三维实体模型的数据在两个软件中共享、转换。但是在UGNX6.0与ANSY10.0交换数据时，极易发生数据混合。因此，要结合机械设备的实际设计情况找到解决办法。下面列举一些常见的注意事项：1、由于UGNX与ANSYS存在

7、很多的版本，只有选择在ANSYS发布之前的UGNX软件才能保证两者能够兼容，不发生冲突。2、当ANSYS导入IGES或者ACIS的文件格式时，另存为的文件夹路径必须是英文格式的，不能是中文的，否则难以找到生成的模型的路径。3、如果将Parasolid或ACIS的文件格式导入到ANSYS软件中，模型装置职能显示图像的点线面，不会生成实体结构，只有进行一些编辑后才能显示相应的实体:首先设置PlotCtrls^ResetPlotCtrls,之后设置P