昆明有色冶金设计研究院股份公司
摘要：现阶段，选矿厂设计主要以使用二维平面图、断面图、以及三视图为主，无法满足矿山设计、实际生产以及矿产管理上的需求。而三维视图与当前设计使用的二维图相比，更直观、更清晰、更立体，将其应用在选矿设计中具有重大的意义。三维软件具有灵活性，在软件中进行设计可以利用其检查、控制、模拟装配等功能，完成动态仿真模拟设计，直观的解决其中的不合理之处，使选矿设计更加科学。
关键词：三维软件；选矿设计；具体应用
物体的基本存在方式是以三维形式，因此，三维软件具有直观性与立体性，利用三维软件视图进行选矿设计具有较强的动态表现能力，可以满足选矿厂设计中对于生产与管理上要求。所以探究三维软件在选矿设计中的应用已成为当前选矿设计的主要课题。
一、三维软件在选矿设计上的优势体现
三维软件中包括了二维软件具备的功能，并在此基础上增加了三维造型功能，能够将选矿中零部件、钣金、装配等多方面的设计都通过自动生成三维模型的形式提供给设计人员，让设计人员能够清晰的了解到各个部件之间的制约关系以及存在的问题，从而使选矿设计更加直观、操作更加简便。具体的优势体现主要有以下几个方面：
一是，设计智能化、设计直观、尺寸精确，三维软件在设计图形的绘制上会与实际产品按照1:1的比例进行还原，保障尺寸上不存在任何误差，这样即使到施工上，也方便施工人员的理解观察。
二是，能够灵活的进行草图绘制，并具备检查功能及时纠正设计错误。建模的依据主要是草图，所以在草图的绘制上要执行大量的命令，三维软件能够为草图的绘制提供丰富的设计命令，设计人员可以结合设计情况进行选择，打破传统二维软件设计上，由于不直观对设计人员设计思路的限制，从而优化几何特征之间的关系，满足设计在空间上位置上做出的要求，而且软件能够会根据指令执行以及数据的输入直接进行草图检测，保障几何图形之间处于合理存在的状态，并能为设计人员提供解决不合理问题的方法与思路，从而保障设计的合理性[1]。
三是，三维软件具备自动进行重量计算的功能，通过设计的给定材料，设计人员可以将重量要求输入到模型中，这样软件会自动进行重量计算，准确性可以在百分之百的程度，方便设计人员对设计内容进行调整；同时，也减少了设计人员的工作量，避免人员计算失误造成的影响，从而为选矿设计与建设提供了准确的重量数据。
四是，三维软件具备装配控制功能以及特征建设能力。以草图作为基础，通过对草图的拉伸、阵列、模具、曲面等独特特征的建立与分析，保障零件设计的合理性。零件本身就是由不同的特征组成，但在传统的二维设计软件中，零件的组成特征无法得以充分展现，也不能建立模型，所以很多零件设计与实际产品上存在较大的差异。
五是，三维软件具有强大的动态仿真模拟功能，在装配设计上更适用于大型化的产品设计上，设计人员可以将装配体放入到装配环境中，通过指令进行零部件固定，并根据设计中个零部件之间存在的关系以及约束条件进行零部件安装位置检测，保障安装正确[2]。而且在三维软件的支持下，零部件在装配环境中也可以进行设计更改，方便、简单，直到设计满足要求为止。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，设计人员可以根据零部件的关系以及约束条件对零部件的生成进行限制，从而提高修改效果。
二、三维软件在选矿设计中的具体应用分析
（一）绘图步骤分析
三维软件的宗旨为简洁易用，通过其生产力条件与功能可以满足任何的设计要求，尤其是像选矿厂设计中具有大模块以及大零件装配的设计，有效的降低其设计上存在的难度，提高设计效率与设计质量。通常三维软件绘图遵循的是模块设计思维，分解设计中的元素，将其分为不同的模块，为设计人员提供完整的设计思路，设计人员根据软件提供的思路将模块中的每一项内容填充好、设计好，即可形成满足设计要求的图纸[3]。但在设计中要明确选矿设计中关于装配方法的要求，然后再通过色彩上的渲染有针对性的进行产品完善，并根据核心设计内容设计器辅助设备的位置与建设。如图1所示，其是根据地理位置进行的三维设计。
图1
（二）零件设计分析
软件设计中有专门负责零件设计的模块，设计中主要会使用两种设计方法，一种是正向方法、一种是逆向方法，设计人员可以直接根据设计要求进行零件的设计，也可以直接在产品的装配环境中，根据实际产品要求的尺寸与形状进行零件设计。而且三维软件的零件库较为完善，可以为每次的零件设计提供依照与参考。另外，三维软件在设计过程中，会为设计人员提供直观的参数依据，从而优化设计人员的设计思路，关联工具栏上的设计命令，为设计人员及时进行设计修改与完善提供便捷条件。这些功能在选矿设计上尤为适用，因其需要进行大量大型零件设计，设计过程中会根据设计要求与实际情况进行多次修改，这样的功能能够提高设计效率，避免出现任何遗漏。
（三）零件装配分析
三维设计软件在零件装配上主要设计的三维仿真模型为依据，模型会直接为设计人员提供零件装配上的思路，在自底向上与自底向上这两种装配方法中同时适用。其在自底向上的应用会结合零件设计形成，根据零件之间的关系进行完整装配，这种方法的应用必须使用到零件之间的约束条件，所以在装配环境中按照顺序进行装配即可。这种方法也是当前选矿设计上使用的最多方法，但在使用中各阶段的装配要依照统一的标准进行。而自顶向下进行装配主要是从装配体着手，装配过程中可以结合装配情况进行零件设计与调整，所以在装配设计中需要应用零件设计草图以及零件之间的约束条件，但需要注意的是，装配过程中如果需要进行零件编辑，不得改变零件的之间的关系以及约束条件[4]。所以这种装配方法在实际应用上存在一定的困难，应用前必须进行零件具体位置确定。
（四）选矿厂设计分析
选矿厂在设计过程中，完成了主要设备以及辅助设备上的设计即可根据建厂区的地形条件进行装配。装配按零件的关系与装配工艺顺序进行即可；装配完成后再根据关系进行设备上的连接。
（五）工程成图分析
设计人员在完成部分内容设计后，可以直接利用三维软件中的工程图生成指令，将设计好的部分投影到二维图形上，在根据图形生产断面图与可视图；同时，三维建模结束后，可以将自动生成的持续直接显示到二维工程图上，设计人员在经过核对后可以根据数据与图形进行对比，保障设计数据的精准性。
结束语：
综上所述，利用三维软件进行选矿设计，比传统二维软件设计的优势更突出、功能更强大，提高了设计的精准性与设计效率，因此在选矿设计上可以广泛应用。但在不断的应用中，设计人员也要结合选矿厂的特征充分开发软件的功能，使其成为选矿设计中的首选软件。
参考文献：
[1]韩玉,邢利娟. 浅谈储量计算软件KANTAN 3D在尾矿堆中的应用[J].科技资讯,2013,23(16):25.
[2]周荣,吴钦生. PDSOFT在选矿设计中的应用及其优劣势分析[J].有色金属,2012,19(2):46-49.
[3]杨彪. 基于三维仿真的大型露天矿生产能力动态优化[J].矿冶工程,2012,22(4):27-30.
[4]刘洋. 新型聚氨酯筛网除垢设备的三维管路设计[J].矿山机械,2016,29(7):74-76.
论文作者:朱宁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/2
标签：零件论文; 软件论文; 设计人员论文; 草图论文; 功能论文; 直观论文; 零部件论文; 《防护工程》2017年第34期论文;