浅谈仿真技术在机械设计制造中的应用

发表时间:2021/5/18   来源:《建筑实践》2021年40卷4期   作者:王 玥
[导读] 仿真技术比其他新兴的技术更加具有综合性的特征
        王  玥
        身份证号码:32050219911015****

        摘要: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,鉴于此,文章针对仿真技术在机械设计制造中的应用进行了分析,以供参考。
        关键词:仿真技术;机械设计制造;应用
        1导言
        我国计算机整体技术水平不断地提升,将产业工作同科技融合在一起,可以在很大程度上发挥其自身的最大价值,将仿真技术同机械设计制造及自动化相结合,这在极大程度上提高了我国机械制造的效率和质量水平,通过创新性的融合发展,在科技方面大幅度提高机械设计的工作有效性,保证安全的同时,更加能提高工作的积极性,使我国机械产业在科技上迈出一大步,但随着科技的发展就会存在一些问题,我国相关技术部门要及时根据实际情况存在的不足,及时进行技术处理,使其发展更加完善。
        2机械设计制造及其自动化的具体内容
        机械设计制造及其自动化专业是我国现阶段一个很热门的技术行业,在这个行业中,包括着对机械产业的改进创新、新的技术研发、科学的应用到行业中等多个大的领域,先进的机械设计制造及其自动化产业对我国产业经济的发展有重要的推动意义,国家现阶段相关产业部门对机械设计制造及其自动化专业的人才需求也比较大。机械设计制造及其自动化研究是对我国相关产业部门进行机械工具的技术改进、外形设计、技术设计等工作,并通过相关的产业部门进行具体方案的实施,从而提升产业部门的工作效率,和质量安全等问题。同时,将智能化的计算机技术运用到机械设计制造行业中去,根据新型的计算机技术,开发出高科技智能的技术,更好地解决在行业中遇到的难题,从根本上提高工作的质量和有效性。并且,要不断提高技术人员的使用能力和其技术水平,不断完善自身对机械设计制造及其自动化专业的具体知识,将所学的知识应用于实践活动中,不断打造优秀的机械设计制造的创新发展型人才。
        3仿真技术在机械设计制造中应用的流程
        在信息化和网络化的时代发展中,仿真技术在很多方面都能发挥出其自身的优势调整,因此在机械设计制造中有了广泛的应用。对于机械设计制造的发展来说,需要从多个方面来对仿真技术的应用进行关注。仿真技术的应用会涉及到图形学和几何造型学等等,是在对系统实质抽象教学模型的处理当中按照相应的程度来进行实施。首先来说是建立起模型,然后抽象出可以实现仿真目的的可靠系统,再加上边界和约束条件;其次需要对相应的学科知识进行应用,将系统置于数学表达的方式中来进行具体的阐述。对于模型的构建来说,主要可以分为动态和静态两种类型,需要根据不同的情况选择不同的模型类型。在机械设计制造过程中的仿真技术的应用中,模型的变换是非常重要的一个环节,需要将抽象的数学表达转化为计算机处理的形式,然后再对计算机语言和算法进行利用来实现仿真模型的构建。紧接着就进入到模型的实验环节,通过将创建好的仿真模型输入到计算机当中,然后对仿真模型进行运行来获得最终的仿真结果。总体来说,仿真技术在机械设计制造中的应用流程是比较复杂的,需要对其进行关注。
        4仿真技术在机械设计制造中的应用措施
        4.1在机械结构设计中的应用
        在制造行业发展过程中,仿真技术广泛应用在结构设计、齿轮设计等方面。

在机械制造中最重要的是机械内部构件是否可以精准的运行,而仿真技术可以利用模型进行优化实验,不断对设计进行调试和优化,最终可以达到最理想的状态,提升设计的准确程度,也可以使得各个零部件之间相互配合与衔接,消除机械中的各种故障。在仿真技术应用过程中,可以对机械设备进行模拟实验,有利于设计人员更好地把握设计方向,提高机械内部的精准程度,将设计中存在的问题更清晰地展现在人们面前,通过这些暴露出来的问题可以有针对性地提出解决方案,不断优化调整,从而提升了机械设计的水平和质量。
        4.2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。
        4.3辅助复杂数据的计算
        仿真技术在实际应用中,对于计算机技术的提升也是非常重要的。在机械加工制造中,对一些复杂的设计,利用计算机技术可以加强对数据的整合与分析,可以对复杂的数据进行计算,如果没有计算机技术,这些工作很难开展。仿真技术与计算机技术的应用,可以将复杂的计算和设计简单化,不仅可以提升设计的质量,也可以有效节省设计的时间,提升设计的精确程度。在机械设备研发过程中,仿真技术通过设计与实验可以更好地优化设计,使得设计最终可以符合标准,达到设计的要求,有利于降低在实验过程中对材料的损耗,也可以避免设计出来的产品出现问题,造成不必要的损失,降低资金投入,缓解了研发的压力,使得产品的结构、热态性以及刚度等方面性能符合规定,消除机械设备中的安全隐患。
        4.4机械加工设计
        对于机械产品来说,它的设计到制造会经历一个非常复杂的过程,尤其是对于大型的机械设备来说更是如此,通过对仿真技术进行应用可以实现更好的效果。从本质来说,对生产加工的需求进行满足是机械设计制造的根本性内容,只有这样才能对其进行产出价值进行保证。在对仿真技术的设计进行应用的过程中,需要对机械设备本身的性能和质量进行改善,同时还要对加工的效率进行提升,只有这样才是值得推广的重要技术。比如说在数控机床的加工中,将仿真技术作为基础来进行零部件运行程序的编写,通过生成图形和数据来对设备发出相应的指令,然后对加工的具体需求进行有效的满足,从而更好的提升机械零部件的精确运行程度。又比如说,在切削加工的技术中应用仿真技术,将时间轴作为主要的单位来进行模型的建立,通过这样的方式来对不同运行工况下的机械性能进行预测,进而做好最佳加工方案的确定。
        结束语
        总之,在机械设计制造产业的发展过程中,仿真技术的广泛应用可以实现对机械设计制造产业的促进,将两者进行结合,能够为机械制造产业带来更多的生机和活力,让机械制造产业可以朝着可持续的方向进行发展,同时具有更强的科学性。
        参考文献:
        [1]曾广会,张军.仿真技术在机械设计制造中的应用[J].中国设备工程,2019(05):177-179.
        [2]胡钢.仿真技术在机械设计制造中的应用探讨[J].现代工业经济和信息化,2019,9(08):62-63.
        [3]吴华滨.浅谈仿真技术在机械设计制造中的应用[J].内燃机与配件,2021(02):195-196.
        [4]李昊.仿真技术在机械设计制造中的应用前景研究[J].建筑技术开发,2017,44(13):79-80.
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