仿真技术在机械设计制造过程中的应用

2020-01-08杜晓宇

湖北农机化 2020年2期

杜晓宇

(齐齐哈尔工程学院，黑龙江齐齐哈尔 161000)

1 仿真技术应用于机械设计制造的概述

随着信息技术时代的来临，极大地提升了计算机的发展和应用，当前各行各业都在谋求信息化技术与产业革新的可能性，而对机械设计生产制造行业也是如此，通过仿真技术能够有效提升机械设计的革新与改善，促进社会信息化技术化变革。仿真技术全名为计算机仿真技术，顾名思义，作为一种虚拟样机技术为机械设计进行模型构建工作。在进行仿真技术应用时，技术人员通过专门的软件实现对机械设备形态的构建，同时应用不同的动态钥匙和数据进行分析，避免在生产制造的过程当中出现失误的问题。借助计算机仿真技术不仅能够有效提升机械设备生产的成本，还能通过虚拟样机技术模拟设备的运行安全与稳定，提升设备运行的可靠性，节约设备测试的时间与空间为设备的改进工作提出新的可能性。在进行机械设计制造的过程当中涉及到许多环节，整个流程相当复杂和繁琐。因此如果还是采用原始的机械设计生产方式，就需要多次反复在各个环节中的系统设计进行分析实验，一旦某一环节出现问题和误差没有及时被发现，就需要在后期花费大量人力物力财力对问题进行检测。将计算机仿真技术应用于机械设计制造过程当中能够有效提升各个环节的检测能力，通过构建仿真模型的形式对设备的系统和结构进行有效的分析，提高了测试效率和质量，有利于机械系统的监控与检测工作。可以说将计算机仿真技术应用于机械设计制造过程当中具有非常强的优越性，不仅有效提升了机械制造产业的经济效益和社会效益，还能有效提高人员工作效率和整体设备质量。

2 仿真技术在机械设计制造过程中的应用

2.1 在齿轮设计研究中的应用

在机械装备的设计制造过程当中，齿轮是装备的重要零部件，而将计算机仿真技术应用于机械制造的过程当中能够有效提升齿轮的设计。通过应用系统编程语言，可以从几何角度对机械设备中的齿轮进行建模，从而对齿轮的运用和传动进行仿真模拟，通过计算机还能够对齿轮的动力学进行分析，将技术点的主要参数进行记录和处理。当前许多国内齿轮泵的齿轮研发设计就是应用计算机仿真技术，提升了齿轮运用的适应性和可靠性，提高了机械整体制造质量。

2.2 在机械结构件设计方面的应用

仿真技术应用于机械设计制造过程当中，最主要的应用就是在机械结构件设计方面。在进行机械产品制造的过程当中往往需要大量的结构部件进行组装，因此在进行机械产品研发的过程当中，需要对各个部件和结构进行细致的分析和测定，检测设备内部结构与结构之间是否具有匹配的运动形式，系统与结构之间是否存在矛盾问题等。而通过计算机仿真技术能够更好地提升机械设备内部结构组件的设计效果，在虚拟环境中使机械设备的各个装配体进行模拟运动的演示，并且有效对机构的运动和干涉进行检查和校对，切实提升设计人员的机械设计制造能力。

2.3 在复杂数值计算方面的应用

当前计算机技术在机械工程当中的应用具有非常广泛的形式，仿真技术在机械设计制造过程当中的应用只是其中一部分。在实际进行数据分析和计算的过程当中，受实际条件的限制很难完全进行，这时可以通过计算机仿真技术对复杂数值进行计算和分析，从而使复杂的工程计算工作简单化和层次化，避免低水平的人工重复劳动。通过计算机仿真技术在机械设计制造上的应用能够有效地提升机械产品结构设计效率，及时对机械出现疲劳失效的风险因素和潜在的问题进行分析和改善。对于机械设计制造行业而言，机械加工是生产的基础环节。在机械加工生产的过程当中应用计算机仿真技术能够有效提升复杂机械加工研究的质量和效率。通过计算机仿真能够有效提升机械生产过程当中的处理能力，实现仿真模型的建立和测试，通过数据的不断预估和调整实现参数的最优化。