仿真技术在机械设计制造中的应用分析

周仲良 张金铭 陈健

摘要：机械制造业是传统行业，将仿真技术运用于该行业能够提高工作效率，压缩制造成本，推动行业的信息化、智能化，让其朝着现代化的方向发展。对于我国的经济发展来说，机械制造行业可起到极大的促进作用，并且现如今机械制造产品已经在人们日常生活与工作中的各个领域得到了十分广泛的应用，从人们使用的各种电器产品以及出行所乘坐的交通工具，到导弹、飞机以及轮船等都属于机械产品的范畴中。所以在我国社会快速发展的过程中机械行业的发展至关重要，与每个人的日常生产与生活都具有十分密切的关系。

关键词：仿真技术;机械设计制造;应用分析

引言

仿真技术比其他新兴的技术更加具有综合性的特征，它是将多种学科理论作为基础，包括着对众多计算机技术的应用，通过这样的方式来发挥出自己的优势作用。对于早期的计算机仿真技术来说，整体的应用都比较简单，而近些年的科学技术已经得到了迅速的发展，仿真技术开始与工业领域的发展有着紧密的相连，对工业的发展起到了重大的促进性作用。本文主要是从理论方面对仿真技术进行应用和研究，从而为实际的机械制造提供更多的支持。

一、仿真技术综述

仿真技术又称为虚拟样机技术，是凭借虚拟系统，通过解读运行原理、信息运用、控制技术和系统运用等，以信息技术和计算机技术为依据，借助专用仪器和计算机设备，实验了解运行动态成本的技术。当前，仿真技术被广泛地运用于很多行业中，机械设计制造业也不例外。将仿真技术应用到机械设计制造业中，不但能提升设计品质，还能带来质量更好的机械设备，提升制造水平。目前，伴随着仿真技术应用范围的拓展，在机械设计制造过程中，通过图形，借助虚拟网络模式，可以充分展示出仿真技术的相关理论以及设计制造的整个过程，提升机械设备设计和制造的品质。另外，仿真技术领域的一个最为突出的特征就是集成化。集成化具备复杂性和多元化的特色，通过轻松地对制造技术和产品特征进行仿真模拟，给机械设计制造带来了很大的便捷性。这不但极大地推动了仿真技术的升级，还使其得到了全方位的应用[1]。在机械设计制造业中，仿真技术主要拥有以下特征。一方面，仿真技术存在应用范围特征。仿真技术的应用范围十分广泛，在机械产品测试和使用中，仿真技术被灌入产品的全生命周期，不但对具体加工过程具有一定的影响，还对机械产品的概念设计具有一定的影响，并且其制造过程中的动力学特征极为明显。另一方面，仿真技术具有分布性的特征。仿真技术和机械制造之间具有紧密的连接关系，仿真技术和计算机技术相融合，借助虚拟网络，可以构建其所使用的图形。因此，在机械设计制造中，仿真技术具有明显的分布特征，可以在无形之中提升仿真技术的交互性。另外，仿真技术具有集成化特征，仿真类型多元化显著，利用仿真技术可以构建出更为良好的产品制造环境，有利于进一步开发产品环境。

二、仿真技术在机械设计制造中应用的作用

对于传统的机械设计制造行业来说，在对产品进行设计的时候，总是无法保持在较高的效率当中，因为它们需要对人工进行依赖，并且对自身的专业知识进行借助，只有这样才能实现三维立体的想象和实践，不仅有费时费力的缺点，一旦出现偏差也会导致出现质量性的问题，很容易会造成损失出现。而对于仿真技术来说，其中的关键就是计算机技术，通过对其进行应用来实现有效的分析和处理，进而根据自行分析来建立起制造产品的模型。通过对仿真技术进行应用，不仅可以对机械制造的设计方案进行优化，方便下一步方案的的开展，还可以为后续的工作提供有效的依据，让设计方案可以得到更好的优化，促进机械设计制造质量的更好进步。

三、仿真技术在机械制造中的应用

3.1仿真技术在机械产品复杂数据分析中的应用

在对机械产品进行设计的过程中，应针对相关设计要求以及产品结构将设计的零部件进行拼装，最后组装成整体的产品，在对产品进行多次反复试验后可针对相关试验数据不断对产品模型进行改进与完善，这种工作流程是目前仿真技术在机械产品设计中的主要程序。一般情况下，机械产品内部如果具有较高的复杂程度，那么其开发周期也会相应延长，从而使产品设计工作的难度进行提高，而计算机仿真技术的使用可有效对这种问题进行改善。在对机械结构进行设计的过程中，常常会对部件受力情况、零件尺寸等进行计算，传统的人工计算方式不仅效率较差，同时还容易出现误差。而计算机辅助软件的使用可代替人工完成多种复杂程度较高的运算，不仅可对计算时间进行减少，还对计算准确性进行了提高，可有效对产品开发周期进行缩短。与此同时，在机械产品生产的过程中计算机仿真技术的使用还可对其开展手里分析工作，帮助工作人员对产品部件的形变尺寸以及受力情况进行展示，从而提高机械产品的科学性以及合理性。

3.2在机械加工设计中的应用

对于机械设备而言，加工是主要内容，加工质量的优劣直接关乎机械设备后期是否可以正常运行。在该情况下，应用仿真技术来加工，可以加强机械性能，提升机械质量，特别是在比较复杂的机械加工过程中，应用仿真技术可以提升加工水平。例如将仿真技术应用在机械数控加工中，借助程序编写零部件，将其转变成图形信息，再结合图形的实际情况进行加工。在切削加工中，也可以应用仿真技术来建模处理，利用仿真模型可以预测各个切削时间的机械质量以及机械性能，进而完善切削步骤，使加工质量得到大幅提升[5]。在仿真技术日益发展的背景下，今后的机械加工过程可以逐步完善加工方法，提升加工精度，加强机械设备的实际性能。特别是在大规模的机械设备加工设计中，由于有相当多的零部件，加工周期很长，但通过合理应用仿真技术，可以减少加工时间或者避免返工的情况出现，保证加工质量。

3.3机械装备设计

对于整个机械装备构成的体系来说，齿轮就是其中的基础性内容，同时也是对机械设计制造质量进行保证的重点内容。将仿真技术作为基础而应用的机械齿轮设计来说，主要可以分为三个板块的内容，分别是仿真模拟行动轨迹、进行端面面膜评估和阐述传统接触点，在这三个方面来对机械齿轮的不同运行情况进行观察，然后制定出可行性的优化对其进行优化，让其相互之间可以实现更为精准的配合，从而更好的提升机械设备的运行稳定性。在进行机械装备设计的过程中，需要对仿真技术的应用优势进行充分的借助，进而对齿轮的性能表现进行实时且动态的检测，最大限度的来发挥出齿轮的性能，进而更好的做好机械整体装备质量的提升。在工业化社会不断发展的影响下，想要对不同领域的生产需求进行满足，各种复杂性的机械装备正在不断的涌现，但是与此同时也会面临更多困难的问题，只有对仿真技术进行应用才能获得更好的效果。

结束语：

总而言之，在机械加工制造中科学地应用仿真技术，将活力源源不断地注入企业发展中，可以真正满足行业自动化以及智能化的实际发展需求。相对于以往的研发方法，仿真技术能够将机械系统研发中的许多复杂问题有效解决，减少机械设备设计和研发的周期，推动机械加工行业经济迅速发展。技术人员必须与时俱进，及时了解仿真技术的最新信息，并在機械系统设备的研发中科学地应用。仿真技术除了可以使机械加工制造行业的产品效率得到显著提高，也可以进一步促进行业稳定发展。

参考文献：

[1]常娜娜.仿真技术在机械设计制造中的应用分析[J].内燃机与配件，2020（18）：201-202.

[2]汝晓艳.仿真技术在机械设计制造过程中的应用[J].南方农机，2020，51（17）：129-130.

[3]吴昊斐.仿真技术在机械设计制造过程中的应用[J].湖北农机化，2020（15）：69-70.

[4]冯景利.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用[J].科技风，2020（20）：87+90.

[5]郑小慧.简析仿真技术在机械设计制造中的应用[J].时代农机，2020，47（06）：52-53+56.