杜尚
江苏中烟工业有限责任公司徐州卷烟厂 江苏徐州 221116
摘 要：机械设计制造在工业发展中有着非常重要的作用。高效率的机械设计制造工艺不仅可以提高生产效率，同时也可以提升我国的科学技术水平。鉴于此，为了进一步提高我国的机械设计制造水平，可以将仿真模拟技术应用到机械设计和生产制造中。基于此，本文主要对仿真模拟技术在机械设计制造中的应用进行分析，期望可以对我国机械制造业的发展有所助益。
关键词：机械设计；仿真技术；应用
引言：仿真模拟技术的实现离不开计算机技术的支持。随着计算机网络信息技术的不断发展，模拟仿真技术也在不断完善和成熟。当前，很多制造业企业已经可以将仿真模拟技术很好地应用于机械生产制造之中，在仿真模拟技术的助推下，很好地促进了工业企业的发展。
一、仿真模拟技术在工业机械设计制造过程中的重要性以及相关的应用流程分析
（一）仿真模拟技术在工业机械设计制造过程中的重要性
机械设计制造业在工业发展中扮演着非常重要的角色，随着经济全球化的发展，产业结构也产生了变化。传统的工业机械制造业不仅要面临激烈的国内竞争，同时也要面对激烈的国际市场角逐。为了更好地推动工业机械制造业的发展，有必要对将模拟仿真技术应用到机械设计制造过程中，在模拟仿真技术的推动下，不仅可以大幅提高普通机械的经济附加值，同时还可以提高机械设备的质量。此外， 虽然模拟仿真技术前期的成本较高，但是技术人员可以借助模拟仿真技术建立相应的数据模型，并将数据模型应用到后期的机械生产和制造过程中。这样不仅可以有效保障机械设备的制造精度，同时也可以为企业节约大量的制造成本。
（二）仿真模拟技术的应用流程分析
仿真模拟技术以计算机技术为载体，通过在电脑上建立相应的数据模型以及仿真模式来进行机械设备模拟设计和应用。除此之外，计算机模拟仿真技术还应用到了图形设计以及几何造型等知识。一般情况下，可以将计算机模拟模拟技术的应用流程分为以下几个步骤：第一，相关的技术人员首先要做好数据收集工作，并通过数据建立相应的数据模型。为了提高仿真模型的真实性，技术人员收集到的相关数据一定要是真实和有效的。同时，技术人员要为这些数据加上相应的边界以及约束条件，然后在应合适的数学表达式对其进行阐述。第二，在数据模型建立之后，技术人员需要开始仿真实验操作，并根据实验结果对模型的精确度加以修正。最后，技术人员可以根据实验结果选择最佳的数据模型。在机械设计制造过程中的仿真技术应用流程中，设计人员对模型选择非常关键。
一般情况下，仿真模型可以分为动态和静态这两种，设计人员可以根据仿真结果选择合适的模型。
二、仿真模拟技术在机械设计和制造中的有效应用
（一）仿真模拟技术在机械结构设计中的应用
就目前很多机械生产制造商所制造的机械设备而言，多采用复合式结构。所谓复合式结构，其机械系统分别由分担不同功能的结构组组合而成。由此可见，机械设备的结构设计属于机械生产和制造过程中的重点环节，机械设备的结构会直接影响到设备的性能和后续的工作。鉴于此，生产厂商的设计人员可以利用仿真模拟技术来进行实验，然后获取到相应的机械设备设计最佳方案。
例如设计人员可以将仿真模拟技术和机械运动学有机融合在一起，然后再利用三维动画设计软件来360°展示机械设备在不同环境下的运动情况。同时，设计人员还可以适当地增加一些干扰因素，通过干扰来提高机械设备的运行质量和运行效率。除了应用于与机械设备的结构设计之外，还可以将仿真技术应用于机械设计过程中的数据分析和计算之中。尤其是在设计一些精密性较高的机械设备时，任何一项数值的变更都可能会对机械设备后期的性能产生影响。而将仿真技术应用其中，不仅可以大幅提高计算正确率，同时也可以有效避免人工计算产生的一些错误。此外，应用仿真技术还可以有效降低机械设备生产和制造过程中的材料浪费率，从而为生产厂家节约大量的生产制造成本。
（二）仿真模拟技术在机械装备设计中的应用
齿轮作为机械设备中最为基础的零件之一，不仅会直接影响到设备的性能，同时也会对机械设备的质量产生影响。鉴于此，可以应用仿真模拟技术来对机械设备的齿轮部件进行设计。具体的设计步骤如下：
例如首先可以先运用仿真模拟设备对机械设备齿轮的运动轨迹以及运动方向进行捕捉，然后再通过动画渲染的形式对机械设备齿轮的运动轨迹情况进行观察，并找出最佳的端面面膜评估点以及齿轮的接触点。其次，设计人员可以根据仿真模拟动画观察不同角度下的机械齿轮运转情况，并根据模拟运转情况制定前期的齿轮设备优化方案。最后，设计人员需要将该模拟方案套用的实际的机械齿轮设备设计之中。和普通的设计方案相比，经过仿真模拟优化设计后的机械齿轮不仅具有很好的稳定性，同时也可以最大限度地发挥其性能。此外，为了进一步提高机械齿轮设备的精度，技术人员还可以利用当前较为流行的visual lisp 语言来对机械齿轮设备的齿轮端面进行模型构建和方针，并从多个角度对齿轮的运行和传动进行分析，并根据仿真结果对传动接触点的相关参数进行调整。
（三）仿真模拟技术在机械设备加工设计中的有效应用
和普通的工业产品不同，机械设备拥有较强的复杂性。机械设备的设计、生产过程是一个非常漫长的历程，需要历经很多环节。特别是针对一些高精度和高复杂性的设备来说，其设计和制造工艺的复杂性更高。鉴于此，为了进一步提高机械设备的工艺附加值，提高其销售价格，生产厂商还可以利用仿真模拟技术来对机械设备的加工环节进行设计。
例如在针对数控机床设备的加工设计环节，为了进一步提高其零部件性能和质量，技术人员可以利用仿真模拟技术来对数控机床的运行 程序进行编辑，并根据仿真模拟数据对零部件程序加以完善，并以此来确保数控机床的运行精确度。通过这样的方式，一方面可以降低人工操作误差概率，另一方面还可以有效提升数控机床加工效率和加工质量。除此之外，还可以将仿真模拟技术应用到机械设备的切削加工工艺之中。一般情况下，机械设备的切削加工多为人工完成，虽然人工的费用较低，但是却不能很好的保障切削效果。鉴于此，技术人员可以利用仿真模拟技术对切削工艺进行编辑，并切削方案设计出相应的数学模型，然后再利用先进的机械切削设备进行切削加工。
总结：综上所述，为了进一步提高我国的机械设计制造工艺，提高机械设备的质量和加工水平，技术人员可以利用先进的仿真模拟设备来对机械设备进行设计和加工，在仿真模拟技术的助推下，不仅可以对机械设备的结构进行有效设计，同时也可以对机械设备的零部件进行设计。此外，应用仿真模拟技术，还可以大幅提高机械设备的加工水平。仿真模拟技术机械设备制造技术的有机融合，为我国机械设备制造业的发展带来了机遇，同时也为我国工业的发展奠定了坚实基础。
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