摘 要：第三次產(chǎn)業(yè)革命以來(lái)，促進(jìn)了各領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步。其中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展呈幾何級(jí)增長(zhǎng)，由此，為仿真技術(shù)的誕生奠定了良好基礎(chǔ)。簡(jiǎn)言之，仿真技術(shù)就是綜合相關(guān)科學(xué)理論用以解決實(shí)際問(wèn)題。發(fā)展至今，仿真技術(shù)軟件不斷得到更新。由此，使用仿真技術(shù)的行業(yè)也日益增加。基于此，仿真技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中的特點(diǎn)是本文研究的主題。本文開(kāi)篇詳細(xì)闡述了構(gòu)建計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)的過(guò)程，其后，深入分析了當(dāng)下仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的具體應(yīng)用現(xiàn)狀，以期通過(guò)本文的研究來(lái)推動(dòng)仿真技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的全面應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì)制造;應(yīng)用

1 引言

隨著工業(yè)的發(fā)展，如今，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)愈加先進(jìn)。由此，有效促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)推出的產(chǎn)品更能滿足市場(chǎng)需求，且可以獲得更有利的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位。當(dāng)下，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)發(fā)展十分搶眼，仿真技術(shù)開(kāi)始向數(shù)字化和智能化靠近，通過(guò)結(jié)合最新技術(shù)成果促進(jìn)仿真技術(shù)跟上時(shí)代潮流。在此大環(huán)境下，仿真技術(shù)不斷掙脫傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造觀念和理論的束縛。日益多元的仿真設(shè)備對(duì)不在同一個(gè)地方的研發(fā)人員有著極大幫助，實(shí)現(xiàn)了他們基于差異化的時(shí)間下連接。一般而言，借助仿真環(huán)境能夠幫助用戶更快找到問(wèn)題所在極其根源。由此，制定有效的措施予以解決。

2 仿真技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中的特點(diǎn)

（1）分布性特點(diǎn)。通常，仿真技術(shù)建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)之上。目前，機(jī)械制造業(yè)中的仿真分布性特點(diǎn)十分顯著。之所以如此，源于仿真技術(shù)與制造分布的關(guān)系十分緊密。一般而言，有了提供支持的虛擬網(wǎng)絡(luò)，仿真技術(shù)才得以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。此外，需要注意仿真技術(shù)有著十分明顯的圖形技術(shù)特點(diǎn)，這也是仿真技術(shù)之所以具有交互性的原因之一。

（2）應(yīng)用范圍特點(diǎn)。宏觀上而言，應(yīng)用仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中存在的特點(diǎn)相當(dāng)明顯。通常，機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到測(cè)試和維護(hù)期間都一直伴隨著仿真技術(shù)的使用。同時(shí)，仿真技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、維護(hù)等環(huán)節(jié)中起到的作用十分明顯。由于很好滿足了市場(chǎng)需求，目前應(yīng)用仿真技術(shù)的企業(yè)范圍涉及相當(dāng)廣泛。在機(jī)械制造中，仿真技術(shù)動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)分外明顯。

（3）集成化特點(diǎn)。仿真技術(shù)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中具有許多特點(diǎn)，其中，集成化的特點(diǎn)受到普遍認(rèn)可。仿真技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中，能夠促進(jìn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境更加良好。此外，目前有多種仿真類型。

3 構(gòu)建計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)愈來(lái)愈離不開(kāi)對(duì)仿真技術(shù)的應(yīng)用，使其在實(shí)際上的使用范圍一直在擴(kuò)大。由此可見(jiàn)，應(yīng)用仿真技術(shù)可以有效促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展和繁榮。構(gòu)建計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)要達(dá)到理想狀態(tài)，就應(yīng)當(dāng)以實(shí)際條件和環(huán)境為基礎(chǔ)進(jìn)行模型的搭建工作。實(shí)踐表明，數(shù)據(jù)處理學(xué)、幾何學(xué)、圖形學(xué)等學(xué)科體系對(duì)仿真系統(tǒng)的構(gòu)建有著積極作用。此外，如果只憑借計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)建計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，將不會(huì)達(dá)到成功識(shí)別研究對(duì)象的目標(biāo)。鑒于此，應(yīng)當(dāng)首先構(gòu)建起三維模型。之后，可以使用三維模型來(lái)使計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的精確度得到提高。同時(shí)，模型構(gòu)建期間，應(yīng)該注意的內(nèi)容還有如下：

（1）創(chuàng)建三維模型。以確定符合需求的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，其后，配合其他相關(guān)條件。再之后，通過(guò)直接關(guān)聯(lián)的知識(shí)以數(shù)學(xué)表達(dá)方式呈現(xiàn)，以期對(duì)三維模型的關(guān)鍵部分進(jìn)行準(zhǔn)確描述。數(shù)學(xué)模型是三維模型的關(guān)鍵部分，其由靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種模型構(gòu)成。

（2）變換三維模型。數(shù)學(xué)模型最大的特點(diǎn)就是簡(jiǎn)潔且抽象，由此，必須將其轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)可以處理的信息或數(shù)據(jù)，該環(huán)節(jié)即是變換模型。環(huán)節(jié)完成期間，對(duì)數(shù)學(xué)模型的表達(dá)和呈現(xiàn)必須按照科學(xué)算法和先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行。

（3）試驗(yàn)三維模型。試驗(yàn)進(jìn)行前必須把三維模型輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，其后，試驗(yàn)結(jié)果會(huì)經(jīng)過(guò)一系列的處理獲得。由此，這就要求必須開(kāi)展好三維模型的建立和變換部分。試驗(yàn)三維模型并不復(fù)雜，同時(shí)，分析仿真結(jié)果的過(guò)程也相對(duì)容易。目前，置信通道方法和仿真過(guò)程的反向驗(yàn)證方法是最常見(jiàn)的衡量方法。

4 仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的具體應(yīng)用

（1）齒輪設(shè)計(jì)中。機(jī)械裝備通常對(duì)零部件的需求具有多元性，其中，齒輪屬于最重要的零部件范圍?？梢?jiàn)，研究其的價(jià)值不容忽視。仿真齒輪齒形期間，Visual Lisp 語(yǔ)言有著積極作用。

（2）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不一而足，但是，通常都會(huì)呈現(xiàn)出差異性。所以，基于不同使用場(chǎng)景和需求，開(kāi)展有針對(duì)性的結(jié)構(gòu)部件設(shè)計(jì)，有利于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的精確度。就當(dāng)前的狀況而言，設(shè)計(jì)機(jī)械期間，都會(huì)以模擬試驗(yàn)的優(yōu)化為第一步，其后，才會(huì)展開(kāi)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)的零部件等結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模擬設(shè)計(jì)工作，以期獲得最佳效果的設(shè)計(jì)方案。仿真技術(shù)使用過(guò)程中，建議采取大型三維設(shè)計(jì)軟件，從而幫助完成演示機(jī)械機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)工作。觀察并分析運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)后，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的干擾運(yùn)動(dòng)因素進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

（3）復(fù)雜機(jī)械加工中。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行操作的生產(chǎn)環(huán)節(jié)往往涉及機(jī)械方面的加工處理內(nèi)容，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助生產(chǎn)，能夠提供準(zhǔn)確參數(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的目標(biāo)任務(wù)。比如對(duì)數(shù)控機(jī)床的使用，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠有效處理相關(guān)信息，協(xié)助數(shù)據(jù)模塊加工具有更高的準(zhǔn)確性。比如對(duì)磨削加工的輔助作用，建立單位是時(shí)間軸的數(shù)學(xué)模式，以此預(yù)測(cè)磨削加工行為和指令，同時(shí)，借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)讓磨削方案設(shè)計(jì)得更趨實(shí)際需求。

（4）復(fù)雜數(shù)值計(jì)算分析中。通常，研發(fā)一款機(jī)械產(chǎn)品都具有相似的流程，即先根據(jù)需求提出概念，之后，根據(jù)選定的概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，緊接著，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)所需的零件，其后，進(jìn)行一系列試驗(yàn)制備工作，最后，對(duì)結(jié)果予以修正和調(diào)整。通常，機(jī)械產(chǎn)品復(fù)雜度高的情況下，其從研發(fā)到上市的過(guò)程會(huì)相對(duì)用時(shí)更多。如今，通過(guò)借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，能夠大大縮短對(duì)復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)周期。此外，充分借助仿真技術(shù)，可以有效提高運(yùn)算工程的效率和準(zhǔn)確率。

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作者簡(jiǎn)介：高凱旋（1997-），男，安徽人，本科在讀，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。