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摘要:當前,隨著科學技術的發展,仿真技術在機械設計制造中的作用越來越得到重視。仿真技術與其他技術相比具有非常強的綜合性,對于產業機構完善、產品質量優化、技術水平提升都有非常積極的意義。文章結合仿真技術的概念,分析了仿真技術在機械設計制造中的作用,并對仿真技術的實踐應用進行了探討。
關鍵詞:仿真技術;機械制造;應用研究
1基于仿真技術的機械制造概述
隨著科技的發展,計算機技術在各個領域中都有非常廣泛的應用,可以有效地優化仿真技術,促進仿真技術不斷完善,推動工作模式的改變和技術的革新。仿真技術是一種技術化手段,也稱為虛擬仿真技術,在實際機械制造應用過程中可以通過計算機軟件構建模型,形成動態化的數據,有效地節省的運營成本,也節省了大量的時間,還可以對機械制造方案進行更好地優化,體現出安全性、穩定性以及便捷性特點。在機械工程計算中有非常多的系統設計、實驗、分析,在實際操作過程中存在許多問題需要解決,對于這些問題的解決都可以引進仿真技術,分析系統的特質,幫助機械設計完成初始設計,并構建虛擬的系統,優化系統運行。
2仿真技術在機械設計制造過程中的作用
2.1優化機械設計方案。傳統機械制造業在產品設計過程中,大多數設計、實驗、繪圖都需要人工進行,效率較低,對于專業的要求非常強,并且還需要投入大量的成本,如果產品出現質量問題會造成非常大的損失。而應用仿真技術以及計算機技術,可以對數據進行分析,對方案設計構建模型,從模型中就可以對各項數據進行分析,并優化方案設計,使機械制造的設計質量和水平可以得到提升,還有效降低了成本。
2.2提高數據分析效率和水平。大數據時代,人們越來越熱衷與在海量的數據中挖掘價值,掌握數據就是掌握有價值的信息,就是掌握財富。對數據的分析整理可以有效地提升工作效率,使得企業獲得更快速的發展。在機械制造行業中,人們對于質量與品質的要求也越來越高,只有不斷提升設計水平,才能在競爭中立足。機械制造中涉及到的數據信息非常多,因此也需要大數據技術進行分析。在仿真技術與計算機技術應用的基礎上,可以提升對數據的分析水平,可以利用方針技術模擬分析、實驗,將理想中的方案不斷優化,發揮出仿真技術的作用。
2.3節約設計成本仿真技術。在應用過程中,通過建立二維和三維模型對機械制造進行模擬。在機械制造設計中需要大量的投入,要得到好的設計產品就需要創新,在設計中如果沒有仿真技術的支持,就需要不斷地實驗、制作,不僅耗費大量的資金,設計效率也非常低,并且設計出來的產品質量也不能得到保障。而仿真技術可以通過建立模型,進行重復性工作,不斷優化設計,解放人力勞動,還可以有效縮短設計時間,提高工作效率。
3仿真技術在機械設計制造中的具體應用探究
3.1在機械結構設計中的應用。在制造行業發展過程中,仿真技術廣泛應用在結構設計、齒輪設計等方面。在機械制造中最重要的是機械內部構件是否可以精準的運行,而仿真技術可以利用模型進行優化實驗,不斷對設計進行調試和優化,最終可以達到最理想的狀態,提升設計的準確程度,也可以使得各個零部件之間相互配合與銜接,消除機械中的各種故障。在仿真技術應用過程中,可以對機械設備進行模擬實驗,有利于設計人員更好地把握設計方向,提高機械內部的精準程度,將設計中存在的問題更清晰地展現在人們面前,通過這些暴露出來的問題可以有針對性地提出解決方案,不斷優化調整,從而提升了機械設計的水平和質量。
3.2在齒輪設計中的應用。在機械設備設計過程中,齒輪設計是非常重要的一部分,對于機械設備的性能有非常重要的影響。齒輪是機械設備的傳動組成部分,齒輪影響著機械設備正常的運轉,因此齒輪的設計在機械設計中是非常重要的環節。在齒輪設計中采用仿真技術,可以借助虛擬模型對齒輪的運轉以及是否配合進行檢驗,從而對機械設計進行調整,對設計進行完善。在仿真技術應用中通過齒輪端面模型設計,在不同的層面判斷齒輪是否可以有效的配合運轉,是否可以完全契合,還可以利用計算機技術對齒輪的圓弧以及運動軌跡進行計算,這樣可以更好地模擬齒輪的運動軌跡,對齒輪的傳動觸點進行分析。在齒輪設計中,利用仿真技術挖掘齒輪設計中的價值,提升齒輪設計的質量和水平,促進機械制造行業的長久發展。
3.3在加工研究中的應用。在機械設備設計和制造中,利用仿真技術有非常大的優勢,也需要更多的技術人員不斷地投入到研究工作中,不斷探索仿真技術的價值。在機械設備設計中,根據機械設備類型的不同,選擇科學合理的方針技術,使得技術人員可以更清楚、透徹的掌握仿真技術的應用,可以更好地將仿真技術應用在機械設備設計和加工中,提升產品的性能與質量。在對一些較為復雜的設備設計中,仿真技術的作用可以很好地體現出來,將對機械設備的性能與質量有非常深遠地影響。
3.4輔助復雜數據的計算。仿真技術在實際應用中,對于計算機技術的提升也是非常重要的。在機械加工制造中,對一些復雜的設計,利用計算機技術可以加強對數據的整合與分析,可以對復雜的數據進行計算,如果沒有計算機技術,這些工作很難開展。仿真技術與計算機技術的應用,可以將復雜的計算和設計簡單化,不僅可以提升設計的質量,也可以有效節省設計的時間,提升設計的精確程度。在機械設備研發過程中,仿真技術通過設計與實驗可以更好地優化設計,使得設計最終可以符合標準,達到設計的要求,有利于降低在實驗過程中對材料的損耗,也可以避免設計出來的產品出現問題,造成不必要的損失,降低資金投入,緩解了研發的壓力,使得產品的結構、熱態性以及剛度等方面性能符合規定,消除機械設備中的安全隱患。
4仿真技術在機械設計制造過程中的應用前景分析
4.1加強了與互聯網的聯系。隨著互聯網技術的發展,對于機械制造也有非常大的推動作用,互聯網技術在機械設計制造中有著至關重要的作用。在機械制造中,將仿真技術與計算機技術結合起來,可以有效提升仿真技術的整體水平,提升機械制造設計的效率,而互聯網技術也將仿真技術的應用不斷拓展。在全球經濟背景下,互聯網使得國際交流更加方便,仿真技術可以更好地收集數據、分析數據以及整理數據,為機械設計提供更加有利的數據基礎,可以促進設計的合理化與理想化,提升機械設計的整體水平。當前,在機械設計中還要不斷創新,加強各國機械設計的溝通與交流,相互學習、相互促進,不斷發展我國制造業,普及應用仿真技術已經成為大勢所趨。
4.2機械產品小型化。當前制造行業中發生了非常大的變化,整個市場都向著小型機械設備的方向發展,體形過大不僅耗費的材料、資金比較多,并且笨重的機械設備使用也不夠靈活方便。因此,在機械設備設計中更傾向于設計更多小型、靈活性機械設備,這就需要利用仿真技術,實現小型機械產品的設計。小型機械設備有著體積小、占用空間小、靈活易移動等優勢,因此需要利用仿真技術進行小型產品的設計。小型機械設備還可以有效降低能源消耗,可以大量使用。比如在醫療機械設備中,體積小的小型機械設備精確度更好,這也是未來機械設備發展的趨勢。
4.3仿真技術智能化。近年來,智能化技術成為人們關注的熱點,智能化技術與仿真技術的有效結合,是機械設計制造發展趨勢。機械制造設計非常繁瑣,也會耗費大量的能源,耗費大量的人力、財力、材料。而智能化技術的出現,可以代替一部分人工重復性工作,從而可以解放勞動力,節省人力成本。人工智能在機械制造生產中,可以模擬人的思維,并在一些重復性工作中有非常高的精確程度,防止在實際生產制造過程中出現的失誤。通過仿真技術模擬人類的思維,提升機械設備的智能化水平。但是這種機械智能并不能取代人的創造性思維,掌握智能化技術,對于機械制造的發展有非常重要的意義,可以提升機械制造的效率,提高機械制造的水平,促進機械制造業的可持續發展。
5結束語
總之,機械制造設計與加工在發展過程中,采用仿真技術進行設計,可以有效提高設計的質量和水平,并結合計算機技術、大數據、信息技術以及智能化技術,使得機械制造行業的發展可以更長遠。在機械制造設計研發過程中,仿真技術通過構建模型,有效地節省了成本,提高了設計水平和效率,掌握仿真技術對于機械設計制造有著非常重要的意義,在實際應用過程中,還需要不斷開發設計,深入研究,促進機械設計制造行業的可持續發展。
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作者:顧佳超 單位:長春汽車工業高等??茖W校