CAD技术下矿山机械设计论文

摘要：从机械故障诊断、机械安全设计、机械安全法规及标准、煤矿安全认证和人员培训等方面，简述机械安全技术的现状及发展趋势，指出目前我国矿山机械安全技术领域存在的主要问题。下面是小编精心推荐的《CAD技术下矿山机械设计论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

CAD技术下矿山机械设计论文 篇1：

浅析计算机辅助设计技术在机械设计中的应用研究

摘要：计算机辅助设计为整个机械制造事业发展带来了新的方向，计算机辅助设计可以加强一般产品的设计精度，能够在整个设计周期上节约成本和时间，在机械制造中设计出来实用和安全的产品。本文通过对现阶段计算机辅助设计的发展的现状进行研究，认真研究计算机辅助设计对机械设计的重要性，并通过逆向工程技术中 CAD的应用、汽车覆盖件模具的设计为研究重点，总结计算机辅助设计在机械设计中运用的程度，并提出相关建设性意见。

关键词：计算机辅助设计；CAD的应用；机械设计；研究

引言

计算机辅助设计技术在我国主要是引用了计算机的计算精准与图形良好的处理能力，对工作人员的工作起到辅助和帮助的作用，技术人员应用计算机辅助来进行机械设计，协助工程技术人员，对产品或者工程进行设计、分析，达到预期的效果。我国机械制造引用了计算机辅助设计技术（CAD），计算机和通讯业务飞速发展，CAD 技术也在不断的完善，譬如上世纪出现的集成电路和微处理器， CAD技术应用在我国大中小企业中广泛推广，并相继应用到飞机、汽车到服装、建筑、出版等行业都在不断的引用 CAD 技术。目前，计算机辅助设计技术已在机械制造业得到广泛应用，而且现在的 CAD 应用系统可以将机械设计中的绘图、分析、数据处理、仿真、加工修改等一系列环节集于一身，大大缩短了设计时间，提高了设计效率和质量，降低了生产成本与制造周期。CAD的设计和辅助软件很多种类，主要有ParametricTechnology 公司推出的Pro/Engineer 产品，主要占据了计算机三维市场，引领着CAD 技术的新潮流。并把这一技术运用到制图、设计、数据处理、仿真、加工修改等技术领域广泛应用，提高了产品的设计效率与设计质量。

1.计算机辅助设计应用的重要性

机械设计是对机械的工作原理、结构、刚度和强度、各个零部件的材料和形状尺寸、以及润滑方法、力和能量的传递方式等进行分析、构思和计算，并将其形成具体的描述以作为机械制造依据的工作过程。这是一个应用的具体过程，这一过程需要我们进行全方位的思维操作，能够很好地将计算机和机械设计相互连接起来，最终能够设计出来良好的产品。机械设计整过流程都将采用计算机来辅助设计。图形的编辑、修改，大量数据的计算和比较，对零部件动力、强度等方面的精确测试，这些技术环节都是需要计算机来辅助的。传统的这些工作流程都由计算机来完成，同时操作者可以充分利用计算机的功能，根据图纸，在计算机上制造一个模拟样机，对它的工作性能、受力情况、热度等各方面进行验证，并根据实际情况记性修改，最终达到产品的要求。计算机在进行大力的推广，计算机在机械设中的地位越来越重要，各个方面都涉及计算机知识，它在提高机械设计的质量和转化为实际制造的效率方面，起到不可或缺的作用。计算机辅助设计机械设计的必然发展结果，结合了多种学科理论知识。

2.逆向工程中CAD的应用

逆向工程是一种消化、吸收先进设计的重要手段。技术的自主研发固然重要，但研发成本却是相当高昂的，而且研发过程还受到科技人员的素质、国家财政的投入、现有条件等各方面因素的影响，因而一项新技术的产生通常需要几年甚至十几年的时间，这对于技术条件及设备相对落后的发展中国家而言是不可想象的。因而，充分利用他国的科技成果，在消化、吸收的基础上再进行创新不失为一种加快科技发展的重要手段。逆向工程就是在只有产品或实物模型的条件下，在了解产品原设计的基础上，逆向重构产品零部件的 CAD 模型，一定要达到创新的效果。以前的“逆向工程”技术的研究和应用都集中在实物方面，即在拆解原有产品的过程中，重建产品实物模型，以实现新产品的制造。随着现在机械制造技术的发展，可以通过坐标测量设备、通用的CAD软件等方法，把实物样件转化为 CAD模型，综合利用 CAM（计算机辅助制造）、CIMS（计算机集成制造系统） 等技术对其进行处理和再设计。

3. 汽车覆盖件模具设计中的 CAD 应用

应尽量在设计环节排除这些问题。汽车覆盖件模具的设计过程一般包括：根据市

场需求进行模具概念设计；对模具的结构、热度、工艺问题等进行分析并画出图纸；根据图纸进行 CAD模具结构造型设计；将 CAD 造型铸造为实物，如有矛盾或不当之处，再返回 CAD 设计。CAD 造型设计是整个设计的关键环节，这些问题有可能影响到汽车生产， 所以CAD模型设计一定要精确到位。譬如：在汽车车门上做一些最基本的设计，首先需要获得车门零件的几何模型，然后运用三坐标测量机对零件的结构进行分析，再使用特定的测量方法采集数据，运用相关测量设备对数据进行处理，最后再利用 Pro/Engineer 软件进行模型重建，通过Pro/Engineer 的模具设计及数控加工功能，迅速完成汽车车门的模具设计及零件的 NC加工。

4.结语

计算机辅助设计可以保证机械制造过程中的精确性、能够较容易的处理好机械设计中的大数据、绘制复杂图形等等相关方面发挥重要的作用，但这些计算机辅助设计的技术大都产自欧美等发达国家，我国自主产权很少，对引起来的先进技术并没有很好地运用，我国机械行业与国外发达国家的水平还有一定差距，例如：在我国矿山机械应用中就存在一定问题，我国的输送机特性研究只有理论，并没有一整套的设计方案。因而，我们主要自主发展计算机辅助设计为目的，为我国的机械设计整体发展提供主导技术，让我国机械行业健康发展。

参考文献：

[1]王莹莹，郭文峰，李锦阳.AutoCAD 3DMAX OpenGL在计算机辅助机械设计中的应用比较[J].微型机与应用，2002（8）.

[2]马军.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探讨[J].煤炭技术，2011（5）.

[3]罗家莉.计算机辅助图解法在机械设计中的应用[J].北京服装学院学报（自然科学版），2005（3）.

[4]史召峰，朱家诚.机械设计中基于VB的计算机辅助设计应用[J].电脑知识与技术，2010（13）.

作者简介：李丽（1982.06.05-），女，山东寿光人，毕业于西安科技大学，机械系老师，研究生，研究方向：计算机辅助工程分析。

作者：李丽

CAD技术下矿山机械设计论文 篇2：

矿山机械安全技术的现状与对策

摘 要：从机械故障诊断、机械安全设计、机械安全法规及标准、煤矿安全认证和人员培训等方面，简述机械安全技术的现状及发展趋势，指出目前我国矿山机械安全技术领域存在的主要问题。提出加强高级技术人才培养，强化操作人员培训，建立矿山机械安全设计体系，加强矿山机械高防爆性能的本质安全设计，同时制定和完善矿山机械安全法规及标准，落实煤矿安全认证和监察，并加大技改资金的投入力度等重要对策和措施，逐步提高矿山机械安全技术水平，从而保障煤炭生产设备的安全高效运行。

关键词：矿山机械；机械安全技术；对策

随着社会的进步和科学技术的发展，生命的安全与财产安全问题越来越受到人们的重视，机械安全也逐渐形成了一门独立的学科，并得到了社会的认同。机械安全是指机器在按使用说明书规定的预定使用条件下，执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、维修、拆卸和处理时，对操作者不发生损伤或危害其健康的能力。

一、我国矿山机械安全技术的现状

首先，我国矿山机械设备的装备水平参差不齐。现役煤炭生产矿井大体可以分为4类：①老矿及改扩建矿；②现代化矿井；③大型（超大型）现代矿井；④乡镇中小型矿井。其次，矿山机械的研发和生产能力不断增强。经过二十几年的研究、开发，我国的交流电牵引采煤机已逐步走向成熟，掘进机从轻型发展到了中、重型，切割对象从煤拓展到了岩石，长距离的带式输送机的质量也有了很大的提高。多数国产设备也已经有了在线检测和实时监控，安全性大为提高。最后，机械安全法规与标准体系初步建立。我国对安全标准也十分重视，积极制定各类安全标准，建立与国际相适应的安全标准体系。

二、我国矿山机械安全技术的发展趋势

第一，大力推广机械故障诊断技术。新型的大型矿山机械，如开采、掘进和运输设备均实现了微机监控。新型的电牵引采煤机具有了建立在微处理机基础上的智能监控、监测和保护系统，可以实现远近控制、工况监测及状态显示和故障诊断及预警。第二，更多地采用机械安全设计技术矿山机械设计过程中会更多地采用机械安全设计技术，特别针对井下瓦斯和煤尘的爆炸危险，加强了矿山机械高防爆性能的本质安全设计，将矿山机械的隐患与危险消除在设计过程的每一环节上，从而保证机械的安全。

三、存在的主要问题

1.我国矿山机械的安全状况不容乐观。

我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高，但同发达国家相比还有相当大的差距；现代化的综采设备普及率还较低，有些矿井虽采用了引进的先进设备，但由于盲目追求生产，忽视安全，把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除，造成很大安全隐患，设备故障不能及时发现和处理。

2.矿山机械安全检测技术需要完善

虽然现代化的测试技术与设备在不断更新，但由于矿山机械设备本身的复杂性及其工作环境的复杂性和大量不可预测的偶发事件的存在，矿山机械安全检测技术仍然需要不断完善和提高，特别是在灵敏度和可靠性方面，许多复杂的难题有待进一步研究。

3.机械安全设计方法不够成熟

虽然目前许多机械在安全设计方面已有比较成熟的理论与方法，但是对于有些大型、复杂的关键矿山机械设备，目前安全设计只有理论，还没有成熟的、理想的安全设计方法。

四、安全对策与措施

1.加强对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员培训

为了在生产工作中做到安全、高效，促进我国机械安全体系的建立和贯彻落实，就必须从现在起加快对从事设计、科研等工作的矿山机械安全技术人才的培养，加强对作业人员和技术工人的选择和培训，全面提高矿山机械从业人员的技术水平和安全意识。

2.进一步研究和发展矿山机械安全技术

加速研究和完善矿山机械安全检测和故障诊断的理论与方法，加强对理论的研究和应用，必将大大提高矿山机械的安全性。建立矿山机械安全设计体系，要尽快建立一个适应我国国情的矿山机械安全设计体系，包括理论、原理和方法，为矿山机械安全设计提供方法论的指导；对矿山机械安全设计的共性、基础性问题进行研究。

3.加大安全资金投入，改善机械设备现状

国家应该在政策方面加强引导，在法规方面加大控制力度，在资金方面积极扶持国有重点煤矿和地方煤矿进行安全技术改造，企业在利用国家政策技改资金的同时，自身也应下大力气，，下决心报废一切超期服役的设备，或进行必要的装备技术改造，从而切实改善矿山机械设备安全现状。

结论

为了促进我国矿山机械安全科学的发展，尽快改善矿山机械装备的安全状况，减少与矿山机械设备有关的事故的发生，进一步开展机械故障诊断技术的研究，消化吸收国外先进的安全设计理论，建立矿山机械安全设计体系，进行矿山机械本质安全化设计，逐步提高矿山机械安全技术水平。

参考文献：

[1]杨兆建，王学文.矿山机械装备云仿真CAE服务系统研究与应用[J].机械工程学报，2013，49（19）：111-118.

[2]查森林，王東生.浅谈我国矿山机械再制造现状[J].矿山机械，2012，40（03）：1-6.

[3]晋民杰. 矿井提升机的设计理论及CAD系统研究[D].太原理工大学，2010.

[4]彭佑多，罗善明，郭迎福，高光辉，颜良，B.S. Dhillon.环境友好型矿山机械内涵及其研究现状[J].煤炭学报，2009，34（04）：560-571.

[5]戚天明.从世界矿山机械发展趋势谈我国矿山机械的发展策略[J].矿山机械，2007（10）：7-18.

注：

1 蒋亚飞，山东济宁邹城人，助理工程师，山东康格能源科技有限公司岱庄充填工程部

2 马斌，山东济宁鱼台县人，助理工程师，山东康格能源科技有限公司新河充填工程部副经理

3 赵超，山东淄博淄川区人，山东康格能源科技有限公司新河充填工程部副经理

作者：蒋亚飞 马斌 赵超

CAD技术下矿山机械设计论文 篇3：

试论现代机械设计的创新突破

【摘 要】科学技术快速发展为现代机械设计创造了一个很好的发展机遇，特别是计算机硬件、软件性能的不断提升，为现代机械设计提供了有利的条件。为了能够满足社会技术与经济的需求，进一步适应社会时代发展的潮流，我们必须对现代机械设计进一步的认识以及创新研究。本文首先分析了现代机械设计与传统机械设计的特点，以及现代机械设计创新思维的特点，然后阐述了创新思维对于现代机械设计的重要意义，最后提出了实现现代机械设计创新的具体措施。笔者希望能通过此文与本业同行进行交流。

【关键词】现代機械设计；特点；创新；措施

0.前言

随着世界经济的快速发展，机械设计制造技术已成为一个国家经济腾飞的关键因素，而机械设计制造的发展核心在于创新。创新需要靠创造性的思维方式，需要在掌握传统机械制造的基础上进行创造性的突破。因此，我们有必要对传统机械设计以及现代机械设计特点进行一个全面的分析研究，才能在此基础上提出创新的思维方法。

1.传统机械设计与现代机械设计特点分析

1.1传统机械设计特点

传统机械设计基本是一个从直觉设计到经验设计然后再到理论和经验结合设计的历程。传统机械设计是在充分利用前人的设计理论和研究成果，总结经验，不断摸索改进而形成了一套相应设计图表、公式和规范，利用类比等方法并结合自身思想来进行设计的。传统机械设计的大概流程包括以下几个方面：确定方案，分析方案，最后选择操作技术来落实方案。

传统机械设计是前人经验的积累，同时也是现代机械设计的基石。从设计学的角度看，传统机械设计是一种依靠经验来设计的方法，思路着眼于产品的物质属性和技术层面上，依靠计算和校核数据，具有可实际操作性的特点。传统机械设计由于其简单实用而大受欢迎，并且成为了所有机械设计的基础。

传统机械设计已经具备了较为成熟的设计理论依据和可供参考的操作方法，并且诶功能单一、目标明确，一旦涉及成功，特别适合机器生产流程，可靠性很高。但是，传统机械设计的缺点日益凸显。首先，传统的机械设计方法不够灵活，很难应对瞬息万变的市场需求而及时做出反应，很难达到提高效率、节约成本和绿色环保等设计要求；其次是传统机械设计没有利用先进的设计手段，很难达到精度上的要求，不能满足市场的需求，也很难满足可持续化的发展要求。传统机械设计的局限性主要体现在以下几个方面：（1）设计的周期较长、成本较高；（2）规范性和结构设计的工艺性较差；（3）设计完成后，一些小的调整可能会带来整个设计比较大的改动，从而造成整体设计的动态性比较差。

1.2现代机械设计特点

与传统的机械设计相比，现代机械设计具有自身设计新理念和新思路。现代机械设计与各行业都有着密切的联系，涉及到了多学科多领域，所应用到的理论知识和技术方法也不仅仅限于机械专业，还涵盖了哲学、思维科学、心理学和智能科学等多领域知识研究。现代机械设计是集结了现代应用数学、现代理学、应用化学等基础学科的理论知识，另外还包括控制理论与技术、机械电子学、自动化和检测技术等领域的研究成果，特别是计算机信息技术的大量使用，更是为现代机械设计提供了条件支持。与传统的机械设计相比，现代机械设计需要更加的重视创新。

2.机械设计创新思维的特点

创新思维主要突出的一个字就是“新”字，创新思维的要求是人们的思想活跃并且富有创造力。在整个社会生产过程中，创新思维是极其重要的，也是一个被人们广泛接受并推崇的思维进步过程。创新思维具有一定的创造性、推理性、多向性和综合性特点，侧重于思维的创新，而重于打破传统的陈旧思维模式，得出具有创造性价值的理论方法。但是在创新的过程中，应该要注意一点，创新不是臆造，更不是凭空的想象，创新需要在丰富的经验和知识的前提下，在实践的过程中，要求机械设计人员自身具备扎实的设计理论和设计经验，能够整合现有的资源优势而推进创新的发展，要能够从不同的角度和层面进行思考，最后总结归纳出一套完整的机械设计理念和技术方案。

3.创新思维对于现代机械设计的重要意义

在现代机械设计中，创新思维主要有综合分析法、结合法、相似和对立对比联想、还原分析法、列举法、移植法等多种分析方法。如果可以把这些思维方法应用到实际的生产过程中，则其产生的效率和效果则是非常巨大的。机械设计的创造性思维可以提高机械设计人员的智能化水平，建立一支高效的机械设计团队，从而加速机械设计向着自动化、自动化、集成化和最优化的目标迈进。另外，机械设计的创新思维能够锻炼机械设计人员的思维，激发机械设计人员的潜能，从而提高设计人员自身的创新性意识。在机械设计的方案运动设计、结构设计和动力设计三个阶段中，运用创新思维创造出的机械产品，具有较高的科技含量，能够在经济市场中提高社会经济效率，从而推进市场向前不断地发展。

4.现代机械设计的创新措施

4.1加强数据库管理

目前的数据库管理软件很多，其中在机械设计方面的数据库管理软件也发挥着特别重要的作用。通常需要一个储存量较大并且便于管理的数据库管理软件才能够满足实际机械设计的的需求，所以对于数据库管理方面的创新是特别有必要的。根据现代机械设计的实际需要而建立一个与之匹配的数据库管理软件，运用科学地、准确方便的数据分析方法，从而达到较为理想的高效管理目的。

机械设计人员在设计过程中，需要经常地查找相关的数据和文献，如果按照传统的方法进行查找，则会浪费大量的时间，如果能够充分利用数据库管理系统，则能够很快的搜索到需要的内容，机械设计人员只需要将机械设计资料输入到数据库管理系统中就能够建立一个数据库的存储空间，从而能够快速的查找和分析需要的资料，大大节省设计人员的时间。

4.2充分运用 CAD软件

充分利用计算机技术来进行机械设计已经成为时代的趋势，在机械设计过程中的许多环节中都需要借组计算机制图软件来完成。在画图、设计和计算方面CAD软件是非常重要的辅助工具。在使用软件的过程中，机械设计人员可以最大限度的施展才华，并且设计的精度和效率也都得到了全面保证。CAD软件包括系统软件、支撑软件、应用软件 3 个主要部分。要注意的是，在CAD软件应用中，人是最重要的，只有具备丰富的设计经验和扎实的专业知识，才能够充分的利用计算机软件，做大人脑与电脑的最有效结合，从而设计出完美的作品。

5.结语

与传统的机械设计相比，现代机械设计具有自身设计新理念和新思路。而现代机械设计离不开创新思维，创新思维是社会发展的源泉，是现代机械设计中重要的组成部分，机械设计人员只有树立创新思维的理念，并结合自身丰富的实践经验和扎实的理论知识，同时充分利用现代计算机技术的优势，发挥主观能动性，才能够设计出满足人们对于产品越来越高的要求，从而促进我国现代机械设计发展。

【参考文献】

[1]钟康民，王明娣.对称美与机械设计创新初探[J].苏州大学学报：工科版，2004（5）.

[2]何庆.现代机械设计创新思维的开发[J].现代机械，1999（1）.

[3]薛松富.机械设计过程中的创新思维经验谈[J].矿山机械，2009（8）.

[4]田梦.数据库技术创新推动行业创新[N].计算机世界，2009-07-06.

[5]魏玉新.现代机械设计的创新方法研究[J].装备制造，2009.

作者：赵洪图