尚星良

摘 要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處于轉(zhuǎn)型和升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，隨之涌現(xiàn)出各種先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，并應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域中。而仿真技術(shù)也不例外，該技術(shù)時(shí)由計(jì)算機(jī)技術(shù)等其他技術(shù)高度融合的計(jì)算機(jī)技術(shù)，也是依賴于模擬技術(shù)衍生而來(lái)的，能最大程度上實(shí)現(xiàn)虛擬展示的效果?；谠摷夹g(shù)具有較強(qiáng)的技術(shù)性和針對(duì)性，機(jī)械設(shè)計(jì)制造人員在進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)和使用之前，應(yīng)對(duì)該技術(shù)內(nèi)涵原理和應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行基本了解，從而避免出現(xiàn)技術(shù)性問(wèn)題，推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)走向現(xiàn)代化和信息化。

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

Abstract：China's economic development is in a critical period of transformation and upgrading， with the emergence of various advanced technologies and equipment， which are applied in many fields. Simulation technology is no exception. This technology is a computer technology highly integrated by computer technology and other technologies. It is also derived from simulation technology， which can realize the effect of virtual display to the greatest extent. Based on the strong technicality and pertinence of this technology， mechanical design and manufacturing personnel should have a basic understanding of the connotation， principle and application characteristics of this technology before technology introduction and use， so as to avoid technical problems and promote the modernization and informatization of mechanical design and manufacturing industry.

Key words：simulation technology， mechanical design and manufacturing， application research

仿真技術(shù)融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)后，更具現(xiàn)代化和信息化，結(jié)合更全面的科學(xué)理論和技術(shù)支撐后能夠解決更多的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。隨著該技術(shù)的逐步成熟，涌現(xiàn)出與仿真技術(shù)相關(guān)的技術(shù)和軟件，也使得模擬技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)得到接卸設(shè)計(jì)制造人員的認(rèn)可與青睞，并在該領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，模擬技術(shù)的革新與發(fā)展能夠有效推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。立足于智能化和數(shù)字化發(fā)展視域下，仿真技術(shù)打破了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的壁壘和局限，使得模擬設(shè)備得到有效創(chuàng)新和升級(jí)，使得學(xué)生能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行連接，提升其便捷性和實(shí)效性。本文在簡(jiǎn)要闡述仿真技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)的基本概念，并分析仿真技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，最后提出具體的應(yīng)用路徑，旨在為機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供借鑒和思路。

1 機(jī)械制造技術(shù)和仿真技術(shù)簡(jiǎn)要說(shuō)明

1.1 仿真技術(shù)信息描述

結(jié)合筆者實(shí)踐調(diào)研可知，仿真技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中得到普遍應(yīng)用，現(xiàn)階段，仿真技術(shù)的開展過(guò)重涉及多個(gè)工具，依據(jù)工具本身性質(zhì)可以大致分為硬件和軟件兩類。其中硬件指的是計(jì)算機(jī)，無(wú)論是數(shù)字還是模擬計(jì)算機(jī)，此外，還有目標(biāo)、運(yùn)動(dòng)等其他物理仿真器;而軟件則包括語(yǔ)言、程序以及數(shù)據(jù)庫(kù)等部分，綜合構(gòu)建起仿真技術(shù)的軟件系統(tǒng)。在仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，要完成目標(biāo)系統(tǒng)的模型構(gòu)建，需要增加一定的實(shí)踐措施。而實(shí)驗(yàn)措施多是以離散事件和連續(xù)系統(tǒng)仿真為主，隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)，使得仿真技術(shù)深受電力汗液、航天工程以及機(jī)械制造行業(yè)人員的認(rèn)可與青睞。如今，采用仿真技術(shù)能夠有效見(jiàn)地機(jī)械加工指導(dǎo)行業(yè)的時(shí)間、資金等資源浪費(fèi)，與此同時(shí)，也為機(jī)械行業(yè)帶來(lái)較高收益。

1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)

機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造對(duì)仿真技術(shù)有著相似需求，且同樣復(fù)雜且繁瑣，需要機(jī)械自動(dòng)化、電子工程以及數(shù)字化等各種先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的支撐，除此之外，機(jī)械設(shè)計(jì)制造還應(yīng)熟知并掌握機(jī)械制造技術(shù)、控制工程以及工程材料等專業(yè)的理論知識(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)的升級(jí)與完善，給機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了內(nèi)需與動(dòng)力，一般而言，主要設(shè)計(jì)制造工業(yè)器械與設(shè)備零件，但是在此之前，應(yīng)建立成熟的制造模型，并通過(guò)大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)來(lái)有效保障模型的科學(xué)性和規(guī)范性，如今，仿真技術(shù)聯(lián)合其他技術(shù)使得國(guó)內(nèi)的機(jī)械加工制造領(lǐng)域得以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化轉(zhuǎn)型和升級(jí)，有著良好的發(fā)展前景。

2 仿真技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)簡(jiǎn)析

其一，應(yīng)用范圍廣泛。仿真技術(shù)自誕生其并已經(jīng)步入了高速發(fā)展階段，且其趨勢(shì)勢(shì)不可擋，其功能作用在多個(gè)領(lǐng)域中都得到顯著體現(xiàn)。而機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域也不例外，應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造以及檢測(cè)等整個(gè)過(guò)程，而也正是廣泛應(yīng)用的特點(diǎn)使得仿真技術(shù)能夠在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中占據(jù)一席之地，不僅能夠把控產(chǎn)品質(zhì)量、提升制造效率，還應(yīng)優(yōu)化技術(shù)水平，使得出廠的產(chǎn)品能夠切實(shí)滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品性能的多面需求，提升該產(chǎn)品的銷售額度。如今仿真金技術(shù)的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，使得仿真對(duì)象和目標(biāo)更為明確和清晰，提升他們?cè)谥圃祛I(lǐng)域應(yīng)用的有效性。

其二，具有集成化屬性。仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中的應(yīng)用有著顯著的集成化特點(diǎn)。仿真技術(shù)本身便是融合了多種技術(shù)與理念，就有一定的復(fù)雜性和多樣性，從而能夠模擬不同類型產(chǎn)品或是不同種類產(chǎn)品。另外，基于集成化的屬性，使得仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中能夠發(fā)揮其有效性，對(duì)整個(gè)行業(yè)都有著推動(dòng)作用。

其三，分布特性突出。依托于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建的仿真技術(shù)，其分布特性也在逐步擴(kuò)大，對(duì)仿真技術(shù)的整個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致分析和研究可知，仿真技術(shù)功能作用的充分彰顯和體現(xiàn)離不開虛擬網(wǎng)絡(luò)和制造技術(shù)的加持，整個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)中還需要配合理論要求和圖形規(guī)定。而分布性突出的這一特點(diǎn)，無(wú)形中也強(qiáng)化了仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用影響，最終切實(shí)保障設(shè)備質(zhì)量與安全。

3 具體應(yīng)用探究

3.1 在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

對(duì)機(jī)械領(lǐng)域有所了解的可知，該系統(tǒng)是由多種不同功能負(fù)載協(xié)同組建的，這方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)械正常運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)機(jī)械的性能有著直接影響。換言之，技術(shù)研究人員利用仿真技術(shù)，能夠優(yōu)化招生官模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，從而篩選出最優(yōu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型，進(jìn)而最大程度上發(fā)揮零部件的功能效用。與此同時(shí)，技術(shù)研究人員可以借助仿真技術(shù)和運(yùn)動(dòng)學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行有效融通，依托大型三維設(shè)計(jì)軟件來(lái)多角度、多維度展示并觀測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，并對(duì)不同零部件的干涉效果進(jìn)行細(xì)化分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)所存問(wèn)題和技術(shù)瓶頸，在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提升機(jī)械設(shè)備的性能。伴隨科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展和廣泛應(yīng)用，運(yùn)動(dòng)仿真模塊與三維設(shè)計(jì)軟件負(fù)載有著高度融合，能夠使得相關(guān)人員能夠直接且實(shí)時(shí)觀察機(jī)械結(jié)構(gòu)具體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不僅能夠節(jié)約工作時(shí)間，減少物料成本，提升成本效應(yīng)，還大幅度提升了其操作性，為后續(xù)完善設(shè)計(jì)提供有效依據(jù)，深得人們的喜愛(ài)和青睞。

3.2 在齒輪設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

技術(shù)研究人員還應(yīng)提升對(duì)機(jī)械設(shè)備中齒輪與其他產(chǎn)品的重視度，是因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)部位需要齒輪相配合才能夠順利生產(chǎn)產(chǎn)品。換言之，齒輪在設(shè)計(jì)與制造是機(jī)械設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵部分，有著極為突出的影響，影響機(jī)械使用壽命和生產(chǎn)效率。通過(guò)引進(jìn)仿真技術(shù)，能夠有效檢測(cè)齒輪設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)圖紙，滿足不同工藝的加工要求。機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以利用仿真軟件創(chuàng)設(shè)齒輪在不同環(huán)境中的作業(yè)環(huán)境，以此來(lái)檢測(cè)齒輪設(shè)計(jì)是否規(guī)范合理，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)行檢修與完善。例如，技術(shù)人員利用仿真技術(shù)來(lái)計(jì)算圓弧針齒運(yùn)行軌跡，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)模擬齒輪的正常運(yùn)行。在仿真技術(shù)的支撐下，還能夠完成齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)接觸點(diǎn)參與的深化研究。通過(guò)充分挖掘仿真技術(shù)在機(jī)械齒輪設(shè)計(jì)制造中的功能作用，能夠切實(shí)提升齒輪性能和品質(zhì)，對(duì)整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域都有著推動(dòng)作用。

3.3 在加工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

機(jī)械赤岸品的設(shè)計(jì)到制造需要?dú)v經(jīng)多重流程和操作步驟，而大型機(jī)械設(shè)備更為突出，引進(jìn)仿真技術(shù)之后能夠使得該過(guò)程變得間接和方便。換言之，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的本質(zhì)在于能夠滿足各種生產(chǎn)加工所需，從而提升其產(chǎn)出價(jià)值。在機(jī)械加工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中引進(jìn)仿真技術(shù)，能夠優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的性能，還能夠切實(shí)提升加工效率和質(zhì)量，有廣泛推廣的必要性。比如在加工數(shù)控機(jī)床的過(guò)程中，利用仿真技術(shù)完成編寫零部件運(yùn)行程序，還能夠生成圖形和數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)械設(shè)備發(fā)出指令要求，從而完成加工工作，從而大幅度提升機(jī)械零部件的運(yùn)行的準(zhǔn)確性和便捷性。此外，還能夠減少人工操作工作量，提升加工效率。由匯入在切削加工工藝流程中應(yīng)用仿真技術(shù)，能夠以時(shí)間軸為單位構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，完成對(duì)不同運(yùn)行條件下機(jī)械設(shè)備的性能和質(zhì)量，最終篩選出最佳加工方案，從而彰顯仿真技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

3.4 輔助復(fù)雜數(shù)據(jù)的計(jì)算

基于仿真技術(shù)的各種計(jì)算機(jī)技術(shù)在如今的機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而欠缺計(jì)算機(jī)輔助的機(jī)械設(shè)計(jì)很難順利解決所遇的各種復(fù)雜問(wèn)題和突破技術(shù)瓶頸。而在引進(jìn)仿真技術(shù)后，能夠輔助計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)化復(fù)雜問(wèn)題和數(shù)據(jù)信息，從而降低計(jì)算難度系數(shù)，節(jié)省設(shè)計(jì)、研發(fā)時(shí)間，提升計(jì)算結(jié)果精準(zhǔn)性。在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)極端，仿真技術(shù)的應(yīng)用有著不可忽視的作用優(yōu)勢(shì)，在通過(guò)一些列設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后，能夠保證產(chǎn)品的性能指標(biāo)滿足設(shè)備所需，這樣，不僅能夠降低實(shí)驗(yàn)研發(fā)極端對(duì)材料的損耗浪費(fèi)，還能夠促進(jìn)企業(yè)研發(fā)進(jìn)程。若是將仿真技術(shù)與動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行配合應(yīng)用，則能夠高效且全面地獲取與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度以及熱態(tài)等特性數(shù)據(jù);若是阿靜仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，能夠有效規(guī)避潛在的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，伴隨國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的升級(jí)與發(fā)展，大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等技術(shù)也隨之得到創(chuàng)新發(fā)展，在基礎(chǔ)上涌現(xiàn)的仿真技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，而機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也不例外，從而給行業(yè)發(fā)展帶動(dòng)動(dòng)力和活力，能夠滿足不同行業(yè)的信息化和自動(dòng)化發(fā)展，及時(shí)解決各種現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，提升機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)周期，提升產(chǎn)品質(zhì)量和效率，最終切實(shí)提高機(jī)械加工行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為行業(yè)健康發(fā)展起到推動(dòng)作用。

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