劉凱 成瑞芝

摘? ? 要：隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，在社會多個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，對仿真技術(shù)的完善與優(yōu)化起到極大的促進作用，同時也帶動著全社會發(fā)生改變。仿真屬于一種數(shù)字化手段，也被稱為虛擬樣機技術(shù)，主要是指利用專門軟件構(gòu)建模型，通過多種動態(tài)性能參數(shù)對樣機的運行方案進行優(yōu)化，可取消大量實物樣機制造的過程，節(jié)省了大量的時間與成本。本文解析了仿真技術(shù)在機械制造行業(yè)的運用，探析其運用方法，目的是為了提升機械設(shè)計制造的效率。

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù);機械設(shè)計制造;具體應(yīng)用

1? 引言

在當前機械工程計算時，要想對多種復雜系統(tǒng)進行設(shè)計、分析與實驗，對操作中存在的問題進行解決，都需要將仿真技術(shù)引入其中，對系統(tǒng)實際特質(zhì)進行分析。通過仿真技術(shù)完成初始設(shè)計，構(gòu)建虛擬樣機，為虛擬系統(tǒng)仿真實驗的開展提供更多便利，還有助于系統(tǒng)運行的監(jiān)測和優(yōu)化。在機械制造過程中，該技術(shù)的應(yīng)用可使制造成本與質(zhì)量均得到有效優(yōu)化，是一項科學的、理想的工程技術(shù)。

2? 機械設(shè)計制造行業(yè)中仿真技術(shù)的作用

簡單來說，仿真技術(shù)就是設(shè)計人員利用相應(yīng)的軟件構(gòu)建和其相匹配的數(shù)據(jù)模型，并將計算機當作主體，全方位的探究其自身的各類功能參數(shù)，最后確定出更為科學合理的設(shè)計方案。這和我國傳統(tǒng)所應(yīng)用的設(shè)計方案進行比較，仿真技術(shù)的安全可靠性會更強，且使用的靈活性也會比較高，同時還可以有效地減小各類資金費用的投入。制造損耗的時間也在不斷的下降，因為該項工藝技術(shù)無法制造實物，所以仿真技術(shù)也被稱之為虛擬樣機技術(shù)，該項工藝技術(shù)的安全可靠性比較強，不存在任何的破壞性，可以重復性的使用，同時企業(yè)不會受到地區(qū)以及氣候條件等因素的影響，所以仿真技術(shù)被廣泛地投入到了我國的機械設(shè)計制造領(lǐng)域當中?，F(xiàn)階段，我國機械設(shè)計制造行業(yè)的發(fā)展速度十分的迅猛，其系統(tǒng)設(shè)計也變得更加的多元化，數(shù)據(jù)信息量呈現(xiàn)不斷擴張的趨勢，這就導致其在實驗的過程中會遭遇各類問題的影響，所以必須要以現(xiàn)實設(shè)計需求為基準，合理的構(gòu)建計算機模型，之后再開展仿真的實驗工作，探究其各類參數(shù)的性能，設(shè)定好制造的方案。相關(guān)的工作人員依據(jù)其設(shè)計方案，構(gòu)建和其相匹配的虛擬樣機，這樣就可以使得其在不同假設(shè)條件下都可以完成虛擬實驗工作任務(wù)，其不管是設(shè)計方案，還是改善方案，其工作難度都會比較大，但是使用該項技術(shù)可以進一步的確保其計算結(jié)果的精確性，同時還可以從根源上提升研發(fā)的質(zhì)量以及工作效率，進一步的減小研發(fā)的資金。如圖1所示為新能源汽車設(shè)計中的仿真技術(shù)應(yīng)用。

3? 仿真技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用

3.1? 結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

機械設(shè)計制造是一個非常繁瑣的系統(tǒng)，其內(nèi)包含很多細小的配件，它們均不是獨立存在的，必須相互配合才可以實現(xiàn)機械操作。所以，在此進程中，必須對各個繁瑣的構(gòu)件展開組裝。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候引入仿真技術(shù)，能夠讓其尺寸以及結(jié)構(gòu)更加精準，推動各個結(jié)構(gòu)配件組合更為流暢，保證設(shè)備的穩(wěn)步運轉(zhuǎn)。而且，面對不一樣的結(jié)構(gòu)件，必須挑選更加合理的設(shè)計方案，確保整個系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)，讓后期檢修更加方便。該環(huán)節(jié)的工作重點在于確保各個構(gòu)件的精準運轉(zhuǎn)，在接受設(shè)計環(huán)節(jié)引入仿真技術(shù)，能夠改善模擬實驗的效果，搭配出多個結(jié)構(gòu)設(shè)計，依托調(diào)試、運轉(zhuǎn)的方式，保證整個結(jié)構(gòu)設(shè)計處于最佳的狀態(tài)。假如想讓機械設(shè)備內(nèi)部的配件處于最科學的狀態(tài)，必須確保核心構(gòu)件比如齒輪等變得更加精準，大多數(shù)機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)是依托齒輪完成的。

3.2? 齒輪設(shè)計中的應(yīng)用

進行機械設(shè)計制造的時候，齒輪不但是基礎(chǔ)零件，而且占有重要地位，對于產(chǎn)品的性能和應(yīng)用質(zhì)量都有重大影響，甚至對機械制造的整體品質(zhì)也有一定關(guān)系。將仿真技術(shù)引入其中，能夠模仿齒輪的傳動模式，確保齒輪運轉(zhuǎn)正常。而且利用該技術(shù)，能夠明確齒輪轉(zhuǎn)動指數(shù)，依托精準的數(shù)據(jù)解析促進齒輪設(shè)計更加滿足機械使用需要。

3.3? 計算復雜數(shù)值中的應(yīng)用

伴隨計算機技術(shù)的升級，它對機械工程所造成的影響更加突出。之前設(shè)計制造過程中的難題大多能夠依托計算機仿真技術(shù)來解決，還可以讓機械計算更加簡化，壓縮計算時間，避免反復操作，確保繁雜數(shù)值計算所得數(shù)據(jù)更加精準。在設(shè)計的過程中必須引入各種數(shù)據(jù)，通過仿真技術(shù)能夠提高數(shù)據(jù)處置的速度，讓產(chǎn)品變得更加精準，改善設(shè)計效率。引入仿真技術(shù)能夠推動數(shù)據(jù)解析更為簡潔，層次更為鮮明，能夠避開人工操作引起的失誤，提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)指數(shù)的精準性，讓相關(guān)數(shù)據(jù)更為可信。開發(fā)一個機械產(chǎn)品，其大約包含如下6個步驟：“設(shè)計概念-初步設(shè)計-補充細節(jié)-模擬實驗-修正更改-重復修正”，直到契合產(chǎn)品需求。而對產(chǎn)品展開動力仿真，可以縮短研發(fā)時間，省去部分機械原料，對產(chǎn)品構(gòu)成的剛度、強度等指數(shù)也能夠及時解讀，繼而憑借計算獲得機械疲勞所造成的威脅等。

3.4? 加工研究中的應(yīng)用

機械加工有兩個程序，一是制造生產(chǎn)，二是計算機操作，憑借計算機找出其內(nèi)部的原理，給機械加工奠定堅實的理論基礎(chǔ)。進行數(shù)控加工的時候，能夠運用計算機技術(shù)來完成數(shù)據(jù)模塊的加工，產(chǎn)生對應(yīng)的數(shù)據(jù)圖形信息，對之進行調(diào)控轉(zhuǎn)變，設(shè)計出可用的加工指數(shù)。磨削加工的時候，隨著時間軸的調(diào)整構(gòu)建模型，預(yù)先檢測磨削的指令活動，聯(lián)系計算機仿真獲得可用的方案，這一過程不僅是虛擬的，也是自動化加工的前提。銑削加工的時候，應(yīng)當先建好銑切削的模型，明確這一活動所需的要件，得出其原理。而在電火花的切割過程中，應(yīng)當利用計算機構(gòu)建曲面加工模型，讓電火花的技術(shù)更加精準。

3.5? 機械設(shè)備設(shè)計中的應(yīng)用

在針對礦山機械進行設(shè)計制作的時候，它和大型機械設(shè)備比較接近，因為其規(guī)模較大，構(gòu)成繁雜，零件較多，制造程序也極為繁瑣，造成生產(chǎn)過程中經(jīng)常發(fā)生設(shè)計人員搭配零件出錯的現(xiàn)象。設(shè)計人員無法一次將所有零件配置完備，造成必須修正原本的機械零件，甚至導致零件被毀，延長生產(chǎn)期限，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。應(yīng)用仿真技術(shù)，能較好地解決上述問題，加快了生產(chǎn)速率，壓縮了操作和生產(chǎn)進程中的成本。而且，在虛擬的過程中檢測裝配和環(huán)境，對設(shè)備運行進行直觀檢測，降低了返工率，確保了產(chǎn)品的品質(zhì)。

4? 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段，企業(yè)的經(jīng)營規(guī)模不斷拓展，現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)得到飛速發(fā)展，各個生產(chǎn)工藝、流程日益復雜，急需將自動化技術(shù)、仿真技術(shù)等應(yīng)用其中，使設(shè)計方案得以完善和優(yōu)化，尤其是在機械設(shè)計與制造方面，更應(yīng)積極引入仿真技術(shù)，使機械產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量和制造效果得到顯著提升。

參考文獻：

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