仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用分析

林璇迪

摘 要：本文首先就仿真技術(shù)的概念，以及該技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行概述，并在此基礎(chǔ)上，分析了在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，希望能夠?yàn)閺氖孪嚓P(guān)行業(yè)研究的工作人員帶來(lái)有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì)制造;優(yōu)勢(shì);應(yīng)用分析

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)向好，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，各種先進(jìn)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并且在行業(yè)內(nèi)得到了不同程度的應(yīng)用，整體上取得了較好的效果。其中，仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用較為常見(jiàn)，作為一種復(fù)合技術(shù)，其信息化、智能化的特點(diǎn)，將會(huì)對(duì)行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

一、仿真技術(shù)的概念及優(yōu)勢(shì)

（一）仿真技術(shù)的概念

仿真技術(shù)，即以信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，依靠對(duì)各類(lèi)技術(shù)的全面運(yùn)用，一運(yùn)行理論、信息運(yùn)用、控制技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)用為前提，使用專(zhuān)用設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備為運(yùn)行工具，使用虛擬系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)成功的一種技術(shù)。目前，針對(duì)仿真技術(shù)較為常見(jiàn)的應(yīng)用，是在我國(guó)汽車(chē)和飛機(jī)駕駛領(lǐng)域。伴隨著全球科技的不斷發(fā)展，仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域也得到了廣泛運(yùn)用，能夠有效解決一些該領(lǐng)域的長(zhǎng)期性問(wèn)題，由此提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的整體水平。

（二）仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域表現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)

1.對(duì)設(shè)計(jì)效果進(jìn)行優(yōu)化

在我國(guó)的醫(yī)療、航天、軍工、化工等領(lǐng)域當(dāng)中，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和性能都有著極高的要求，因此在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，幾乎所有的產(chǎn)品在投入使用前都需要經(jīng)歷大量的實(shí)驗(yàn)、認(rèn)證、檢測(cè)。而通過(guò)對(duì)仿真技術(shù)的使用，能夠顯著降低機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造周期，對(duì)設(shè)計(jì)效果進(jìn)行大幅度優(yōu)化，保證性能和質(zhì)量滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。

2.降低機(jī)械制造成本

在機(jī)械產(chǎn)品制造研發(fā)階段，企業(yè)往往需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，對(duì)機(jī)械制造過(guò)程中的各項(xiàng)工作進(jìn)行開(kāi)展。而仿真技術(shù)的出現(xiàn)，可以讓企業(yè)直接進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的二維模型或者三維模型的構(gòu)建，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制作過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，通過(guò)對(duì)仿真技術(shù)的使用，一些需要進(jìn)行大量重復(fù)性操作的工作可以交給計(jì)算機(jī)來(lái)完成，這樣就顯著降低了實(shí)體模型的構(gòu)建成本，增強(qiáng)了產(chǎn)品的研發(fā)效率，大幅度降低了產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間。通過(guò)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)資源的節(jié)約，讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造成本得到了顯著的降低。

3.數(shù)據(jù)分析精確

伴隨著中國(guó)各行各業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，國(guó)人對(duì)生活水平質(zhì)量追求的不斷提升，機(jī)械產(chǎn)品也變得更加精密，結(jié)構(gòu)也變得更加復(fù)雜。因此對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)工作人員提出了更高的要求，其相關(guān)信息數(shù)據(jù)的處理難度也進(jìn)一步增加。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，設(shè)計(jì)人員必須要對(duì)大量數(shù)據(jù)開(kāi)展分析，若在分析的過(guò)程中漏算細(xì)節(jié)或者計(jì)算錯(cuò)誤，將會(huì)對(duì)產(chǎn)品性能造成直接影響。而在使用仿真技術(shù)之后，能夠短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的精確分析，從而降低了機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的整體難度，并且所得出的方案具有更高的精確性。

4.設(shè)計(jì)方案得到優(yōu)化

在之前的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中，針對(duì)設(shè)計(jì)方案的確定，流程往往十分復(fù)雜，需要通過(guò)人工的方法開(kāi)展數(shù)據(jù)分析，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，其設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量還不能得到有效的保障，無(wú)法對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的重要細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。所開(kāi)展的過(guò)程大部分都是簡(jiǎn)單粗暴的分析，這會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的整體性能和質(zhì)量造成較大的不利影響。而隨著仿真技術(shù)的影響，設(shè)計(jì)人員能夠依靠計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和整體，構(gòu)建機(jī)械產(chǎn)品的二維模型和三維模型，整個(gè)設(shè)計(jì)流程變得更加方便流暢，依靠設(shè)計(jì)人員對(duì)多個(gè)設(shè)計(jì)方案的分析比對(duì)，便能夠有效選擇出最具有經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的機(jī)械設(shè)計(jì)方案。

二、仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的具體應(yīng)用分析

（一）齒輪設(shè)計(jì)中對(duì)仿真技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，齒輪是最為基礎(chǔ)同時(shí)也是最為重要的零部件。齒輪雖小，其性能和質(zhì)量往往會(huì)成為影響機(jī)械整體性能的關(guān)鍵因素。而在齒輪設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)仿真技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員便能夠?qū)X輪的傳動(dòng)方式開(kāi)展模擬，以此保障齒輪設(shè)計(jì)的合理準(zhǔn)確。并且依靠對(duì)仿真技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員還可以用來(lái)對(duì)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行確定，依靠精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析，讓齒輪設(shè)計(jì)滿(mǎn)足機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的相關(guān)要求。

（二）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)仿真技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造是一項(xiàng)綜合性、復(fù)雜性、系統(tǒng)性的工程，一個(gè)看似簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置，實(shí)際上需要通過(guò)大量細(xì)小零部件進(jìn)行拼接組裝，在機(jī)械系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，每個(gè)零件都不是作為獨(dú)立的個(gè)體而存在，都需要依靠零部件與零部件之間的相互配合才能讓機(jī)械發(fā)揮應(yīng)有的性能。所以在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須要對(duì)復(fù)雜、繁瑣、多樣化的機(jī)械設(shè)備零部件進(jìn)行拼接和組裝。而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中合理使用仿真技術(shù)，能夠?qū)ξ⑿×悴考慕Y(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行精確設(shè)計(jì)，讓各個(gè)零部件之間的運(yùn)行變得更加具有連貫性和協(xié)調(diào)性，使機(jī)械設(shè)備在使用的過(guò)程中，性能變得更加卓越。另外，針對(duì)機(jī)械設(shè)備的不同結(jié)構(gòu)部件，其設(shè)計(jì)方案還需要考量后期維修過(guò)程中的便捷性，方便今后對(duì)機(jī)械設(shè)備的后期維護(hù)。

（三）數(shù)據(jù)分析中對(duì)仿真技術(shù)的應(yīng)用

目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的使用，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托的仿真技術(shù)，將具有更為強(qiáng)大的分析能力和數(shù)據(jù)處理能力。在現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，內(nèi)部結(jié)構(gòu)往往十分復(fù)雜，在開(kāi)展設(shè)計(jì)的過(guò)程中，會(huì)接觸到大量數(shù)據(jù)信息，而通過(guò)對(duì)仿真技術(shù)的使用，能夠快速準(zhǔn)確的完成對(duì)這些信息的高效化處理，由此提升產(chǎn)品的準(zhǔn)確度和設(shè)計(jì)效率。使用仿真技術(shù)可以讓機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)變得更加具有層次性，并且工作難度也將大幅度降低，減少的人工處理過(guò)程中不可避免的事物，這對(duì)于提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能具有身份重要的意義。

三、結(jié)束語(yǔ)

整體來(lái)講，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)全面飛速發(fā)展的今天，國(guó)人的日常工作和生活對(duì)各類(lèi)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量需求將會(huì)越來(lái)越大，在這一背景下，機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展不能裹足不前，必須要探尋新的途徑，而在此過(guò)程當(dāng)中，仿真技術(shù)憑借其優(yōu)越性，以及其對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的幫助，將會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)產(chǎn)生更加深遠(yuǎn)的影響。相信在不遠(yuǎn)的未來(lái)，仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)變得更加普及，其技術(shù)也必將變得更加成熟，為國(guó)人提供更加先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，實(shí)現(xiàn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期向好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]杜曉宇.仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的應(yīng)用[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2020（02）：88.

[2]羅洪標(biāo)，袁森.仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（24）：151.

[3]張世文，黃永鶴.仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用探討[J].黑龍江科學(xué)，2019，10（22）：136-137.