煤炭科学研究总院太原分院是按照国家科技体制改革的方针政策首批转制的科技型企业,是原中国煤炭工业部建立的大型专业科研开发单位之一。掘进机是太原分院的主导产品。通常,由于掘进机机型庞大,结构复杂并且缺乏先进的设计手段,使得掘进机设计周期较长,一般需用半年左右或者更长的时间。EBJ-120TP型掘进机是我分院2001年开发设计的新产品,由于在设计中广泛采用了CAD辅助设计技术,特别是首次应用了CAXA三维实体设计软件,因而有效地缩短了设计周期,从方案设计到交付生产图纸仅用了3个月的时间。
CAXA三维实体设计软件是分院于2001年引进的全中文可视化三维设计软件。它提供从二维到三维的创新设计,帮助完成产品的概念、外观、总体、结构和零部件设计等功能。CAXA实体设计具有友好的设计界面和清晰简单的操作,我们不必学习大量的抽象概念和掌握变化多端的专门技能,就可以进行设计。
在签订产品开发合同后,往往需组织多次方案讨论会。按以往的方式,主管工程师需准备大量的设计方案图,并提供计算书供大家讨论,经过论证、修改、再论证的多次反复,方案才能最后定稿。在EBJ-120TP型掘进机设计中,为了节省方案设计和方案汇报的周期,我们把由CAXA三维实体软件设计的掘进机样机模型以及CAD辅助设计软件绘制的零部件二维图形,储存于电脑中,供方案讨论调用。在现场讨论会上,根据与会者的要求,我们将每一个结构、每一层装配关系都清晰、直观地显示了出来,并在讨论会当场作出修改后的模拟显示,以及需增加的零件模型和装配关系,保证了修改后结构的合理性和准确性。
EBJ-120TP型掘进机主要用于煤及半煤岩巷的掘进。由于各个矿区井下地质条件不同,为满足不同客户的要求以及增强产品自身的适应性和竞争能力,产品的变型设计,便成为一项经常性工作。在已建立掘进机数字样机的基础上,根据客户的不同要求,或修改、或增加、或删除各种结构和零部件。基于参数化建模的CAXA三维实体设计软件,能够更快速、更经济地完成所要进行的工作,它的装配检查,也可避免以往变型设计中容易产生的碰撞等不合理结构,使变型产品的设计更趋完美。
利用CAXA三维实体设计软件的高级渲染功能,我们把已经设计出的EBJ-120TP型掘进机各零部件模型,输出成具有照片级真实感的效果图,在各煤矿现场向客户和供货商宣传中进行了实际应用,起到了很好的效果,并且免去了以往利用技术图纸进行产品描述所带来的不便。
CAXA三维实体设计软件的应用,对缩短掘进机的设计周期,提高设计质量,降低成本起到了重要作用,是支持企业增强创新设计,提高市场竞争能力的强有力的手段。同时也为我分院设计人员更新设计观念和推广先进的工程设计手段作了有效的尝试。