杜曉宇

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

1 仿真技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的概述

隨著信息技術(shù)時(shí)代的來(lái)臨，極大地提升了計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用，當(dāng)前各行各業(yè)都在謀求信息化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)革新的可能性，而對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造行業(yè)也是如此，通過(guò)仿真技術(shù)能夠有效提升機(jī)械設(shè)計(jì)的革新與改善，促進(jìn)社會(huì)信息化技術(shù)化變革。仿真技術(shù)全名為計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，顧名思義，作為一種虛擬樣機(jī)技術(shù)為機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行模型構(gòu)建工作。在進(jìn)行仿真技術(shù)應(yīng)用時(shí)，技術(shù)人員通過(guò)專門的軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備形態(tài)的構(gòu)建，同時(shí)應(yīng)用不同的動(dòng)態(tài)鑰匙和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，避免在生產(chǎn)制造的過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)失誤的問(wèn)題。借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)不僅能夠有效提升機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的成本，還能通過(guò)虛擬樣機(jī)技術(shù)模擬設(shè)備的運(yùn)行安全與穩(wěn)定，提升設(shè)備運(yùn)行的可靠性，節(jié)約設(shè)備測(cè)試的時(shí)間與空間為設(shè)備的改進(jìn)工作提出新的可能性。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過(guò)程當(dāng)中涉及到許多環(huán)節(jié)，整個(gè)流程相當(dāng)復(fù)雜和繁瑣。因此如果還是采用原始的機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)方式，就需要多次反復(fù)在各個(gè)環(huán)節(jié)中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題和誤差沒有及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，就需要在后期花費(fèi)大量人力物力財(cái)力對(duì)問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)。將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程當(dāng)中能夠有效提升各個(gè)環(huán)節(jié)的檢測(cè)能力，通過(guò)構(gòu)建仿真模型的形式對(duì)設(shè)備的系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的分析，提高了測(cè)試效率和質(zhì)量，有利于機(jī)械系統(tǒng)的監(jiān)控與檢測(cè)工作?？梢哉f(shuō)將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程當(dāng)中具有非常強(qiáng)的優(yōu)越性，不僅有效提升了機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，還能有效提高人員工作效率和整體設(shè)備質(zhì)量。

2 仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的應(yīng)用

2.1 在齒輪設(shè)計(jì)研究中的應(yīng)用

在機(jī)械裝備的設(shè)計(jì)制造過(guò)程當(dāng)中，齒輪是裝備的重要零部件，而將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造的過(guò)程當(dāng)中能夠有效提升齒輪的設(shè)計(jì)。通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)編程語(yǔ)言，可以從幾何角度對(duì)機(jī)械設(shè)備中的齒輪進(jìn)行建模，從而對(duì)齒輪的運(yùn)用和傳動(dòng)進(jìn)行仿真模擬，通過(guò)計(jì)算機(jī)還能夠?qū)X輪的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析，將技術(shù)點(diǎn)的主要參數(shù)進(jìn)行記錄和處理。當(dāng)前許多國(guó)內(nèi)齒輪泵的齒輪研發(fā)設(shè)計(jì)就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，提升了齒輪運(yùn)用的適應(yīng)性和可靠性，提高了機(jī)械整體制造質(zhì)量。

2.2 在機(jī)械結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用

仿真技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程當(dāng)中，最主要的應(yīng)用就是在機(jī)械結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)方面。在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品制造的過(guò)程當(dāng)中往往需要大量的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行組裝，因此在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)的過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)各個(gè)部件和結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致的分析和測(cè)定，檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間是否具有匹配的運(yùn)動(dòng)形式，系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)之間是否存在矛盾問(wèn)題等。而通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)能夠更好地提升機(jī)械設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)組件的設(shè)計(jì)效果，在虛擬環(huán)境中使機(jī)械設(shè)備的各個(gè)裝配體進(jìn)行模擬運(yùn)動(dòng)的演示，并且有效對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和干涉進(jìn)行檢查和校對(duì)，切實(shí)提升設(shè)計(jì)人員的機(jī)械設(shè)計(jì)制造能力。

2.3 在復(fù)雜數(shù)值計(jì)算方面的應(yīng)用

當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械工程當(dāng)中的應(yīng)用具有非常廣泛的形式，仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程當(dāng)中的應(yīng)用只是其中一部分。在實(shí)際進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和計(jì)算的過(guò)程當(dāng)中，受實(shí)際條件的限制很難完全進(jìn)行，這時(shí)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)復(fù)雜數(shù)值進(jìn)行計(jì)算和分析，從而使復(fù)雜的工程計(jì)算工作簡(jiǎn)單化和層次化，避免低水平的人工重復(fù)勞動(dòng)。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用能夠有效地提升機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效率，及時(shí)對(duì)機(jī)械出現(xiàn)疲勞失效的風(fēng)險(xiǎn)因素和潛在的問(wèn)題進(jìn)行分析和改善。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)而言，機(jī)械加工是生產(chǎn)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。在機(jī)械加工生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)能夠有效提升復(fù)雜機(jī)械加工研究的質(zhì)量和效率。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真能夠有效提升機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的處理能力，實(shí)現(xiàn)仿真模型的建立和測(cè)試，通過(guò)數(shù)據(jù)的不斷預(yù)估和調(diào)整實(shí)現(xiàn)參數(shù)的最優(yōu)化。

3 小結(jié)

在機(jī)械制造過(guò)程當(dāng)中機(jī)械設(shè)計(jì)是非常重要的環(huán)節(jié)，直接影響著機(jī)械整體制造質(zhì)量和效率，新時(shí)期在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該充分應(yīng)用仿真技術(shù)提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的精準(zhǔn)度，促進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。切實(shí)優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計(jì)，從應(yīng)用能力、設(shè)計(jì)成本以及系統(tǒng)升級(jí)等方面切實(shí)提升產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。