李娟
郑州飞机装备有限责任公司
【摘要】：本文主要研究仿真技术在机械制造过程当中的应用，近年来随着国家科技经济的迅猛发展，仿真技术不断被应用到各个产业领域，在机械设计制造产业中，仿真技术的加入能够有效提升机械应用适应能力，提升国内整体機械设计制造水平。当前计算机技术的迅猛发展为机械设计提供了一定的理论支持，促进了国内机械行业的稳健发展。
【关键词】：仿真技术；机械设计制造；作用；应用
引言
在计算机技术飞速发展之下，仿真技术应运而生，与多门学科和理论相结合，充分发挥计算机与相关软件的作用开展虚拟实验。在工业技术发展背景下，仿真技术得到进一步成熟和完善，以特有的方式影响着人们生活，在机械设计制造中得到广泛应用。
1.仿真技术在机械设计制造中应用的作用
1.1 优化机械设计方案
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。
1.2 提高数据分析的效率和水平
对于机械制造行业来说，它与其他行业存在着很大的不同，数据的涉及量是非常大的，因此必须要强化对数据分析方面的关注。仿真技术的应用不仅可以对数据分析的效率和水平进行提升，还能更好的进行模拟和分析，从而制定出更为理想的方案，在众多方面都有着广泛的应用，并且可以发挥出非常重要的价值。
1.3 节约设计的成本
对仿真技术进行利用可以建立二维或者三维的模型，通过这样的方式来对机械制造的过程进行模拟。在机械制造的行业中，需要对相关的设计过程进行重视，要对整个行业的个性化发展趋势进行关注，进而更好实现创新发展。使用仿真技术来对计算机进行充分的利用，通过这样的方式来实现对重复性工作的处理，将不必要的劳动力从机械工作中进行解放，进一步的降低人工的成本，从而实现对成本的节约。同时仿真技术还能对计算机进行利用来进行模型的建立，這样可以降低实体模型构建的费用，同时也能缩短研发的时间，能够很好的提升设计制造的效率。
2.仿真技术在机械设计制造中的应用
2.1机械结构件
近年来，各类机械产品普遍呈现出小型化、集成化发展趋势，虽然产品性能质量得到有效强化，但是，机械结构件的复杂程度与设计难度也有所提升。在设计环节中，要求设计人员基于产品使用需求，依次对各机械部位开展设计工作。同时，还需确保机械结构与定动机之间保持高度匹配状态、不产生组合矛盾。这一问题的存在，导致机械结构件的设计效率持续降低，且各类设计问题层出不穷。与此同时，随着仿真技术的不断发展，设计人员可使用特定的三维机械软件产品，运用软件机械运动仿真的使用功能，从而营造出高度真实的仿真环境，基于现有设计方案，展示机械结构件的运动过程。同时，在修改产品设计方案时，软件也将实时展示机械结构件的设计效果、修改前后差异情况。在这一设计模式下，可以有效避免各类设计问题的出现，便于明确设计思路、协调机械部位与定动机关系。
2.2 齿轮设计
齿轮是各类机械产品结构中的主要构成部分，也是机械设计制造工作的关键所在。在传统设计制造模式中，面临着齿轮设计效果不理想、参数设定不合理等问题。
而在应用仿真技术时，设计人员可以选择适当的断面齿形，并在其基础上构建仿真模型，对各系数调整值加以改变，即可对仿真模型进行修改、持续输出仿真结果、开展传动仿真实验，直观化呈现齿轮设计过程与效果。同时，也可运用这项技术对各项设计参数进行运算分析、明确最优值。例如，在圆弧针齿行星设计环节，运用这项技术，可以有效分析正交面齿轮传动接触点的模数、齿轮比等参数。
2.3复杂机械加工
现阶段，企业的经营规模不断拓展，现代化工业技术得到飞速发展，各个生产工艺、流程日益复杂。在机械制造行业中，以机械加工为生产基础，仿真技术的应用更有助于挖掘深层机理，使机械加工质量、性能得到显著提升，为机械设计与制造提供充足的理论支持。
（1）在数控加工过程中，数控加工模块可对CNC机床零件的加工程序进行编制，采用生成的图形、数据等进行转换，可变成控制指令，再对各项加工参数进行设置。
（2）在磨削加工过程中，根据时间变化情况构建数学模型，为磨削加工提供自动化、最优化、虚拟化条件。在变进给过程中，磨削功率不断发生变化，通过仿真技术构建模型可得出最佳磨削方案，应用到实际磨削加工中。
（3）在铣削加工过程中，根据铣切削过程建立动力学模型，创造出满足切削振动的条件。
（4）在电火花切割中，构建多轴联动加工复杂曲面，建立仿真模型，便可对实际加工工艺的效果进行预测、评估，还可实现参数的最优化。
2.4复杂数值计算
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。
2.5传动性能测试实验
在机械工程实验教学中，对工程履带类部件所具有的传动性能进行测试是其重要组成部分，通过对传动带在运行过程中的传动性能进行测试，可帮助学生对带在传动过程中所产生的打滑与弹性滑动现象进行直观的观察，进而更加科学的分析机电设备的最佳承载力，通过分析这些数据，可使带动控制问题得到有效解决。在对机械工程中的带传动性能进行测试时，还需要应用到电动机、发电机、传感器、光电测速装置以及转矩力测杆等设备，采用这些设备可实现人工测试，不过这种测试方法需要花費过高的人力与物力成本。而通过虚拟仿真技术，则能够使学生在计算机中设计带传动性能测试系统，从而不需要使用上述设备，学生也可随时随地的来测试带传动性能，既节约了大量成本，又显著提高了机械工程的实验教学质量及效率。
结语
在机械制造过程当中机械设计是非常重要的环节，直接影响着机械整体制造质量和效率，新时期在进行机械设计的过程当中，应该充分应用仿真技术提升机械设计制造的精准度，促进机械制造产业的可持续发展。切实优化机械产品质量和设计，从应用能力、设计成本以及系统升级等方面切实提升产品质量，促进国内机械行业的稳健发展。
参考文献
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