贾帮权
陕西中联西部土方机械有限公司 陕西渭南 714000
摘要：信息时代下各行各业对计算机技术的应用在逐步深入。机械制造设计与计算机仿真技术的结合能够全面促进机械制造产业的快速发展，同时也能够避免传统机械设计技术中存在的弊端。本文主要对机械设计制造中仿真技术的应用进行探讨，希望能够对我国机械制造行业实现可持续发展起到一定借鉴作用。
关键词：机械设计制造；仿真技术；应用
引言
与其他的新型技术相比较，仿真技术体现出了极强的综合性特征，仿真技术中包含了多学科的理论基础的应用，同时通过计算机技术充分发挥自身优势。计算机仿真技术在当今的工业领域实现了广泛应用，对工业经济发展起到了极大推动作用。针对机械制造中仿真技术的应用进行探讨具有重大实践意义。
1 机械制造行业中仿真技术的重要性
仿真技术通常情况下也被称为是计算机仿真技术，其主要指的是设计人员利用特定软件构建机械结构的基础模型，利用模型进行模拟动态性分析。在此基础上就能够对于机械运动过程中的各种动态参数进行获取[1]。进而实现机械设计方案的进一步优化。通过这种方式能够让大型机械设备生产建设成本得到有效控制，而且在进行模拟实验的过程中，作为设计人员只需要执行模拟操作即可，并不需要通过制造实物样机来验证设计合理性，这样企业生产建设成本的得到有效解决。此外，针对大型机械在设计过程中通过仿真模拟能够在最低成本的基础上实现设计方案的进一步优化。机械设计过程中工程人员利用计算机开展工程计算，通过计算机软件构建仿真模型，能够很好解决很多实际难题。由此可以看出，在机械设备的设计过程中通过利用仿真技术能极大提升设计效率，而且面向大型机械设备的设计通过仿真技术能极大提升设计质量，让零部件制造成本得到有效控制，是企业实现可持续发展的重要环节。
2 现代机械制造行业发展分析
2.1 发展前景
信息技术及科学技术水平的不断提升使得机械制造行业也迎来了新的发展机遇。对于未来的机械产品设计来说，规范化、高效化、合理化设计是必然的发展趋势，也将进一步推动机械设计制造向着智能化方向延伸。通过先进信息技术的利用能够实现机械制造整体工作效率的全面提升。
2.2 精密加工
与传统的机械制造产业相比较，现代化机械制造的技术色彩更加浓厚，从闲现代航天航空、海洋机械设备发展可以看出，科学技术已经成为了行业发展的重要支撑。在此形势下现代机械制造也正在向着亚纳米级的精细制造方向发展[2]。精密加工也必将成为未来国家硬实力发展的代表，也是充分展示一个国家经济和科技竞争力的重要指标。就真正掌握了精密加工制造的核心技术才能够真正在国际制造领域占据主导权。在当前的机械制造行业中模具成型也成为了重要的发展内容之一，该领域已经覆盖到了航天航空、信息传送、工业设备等多个领域。利用模具成型技术能够将零件加工误差进行有效控制，而且能够让机械加工制造体现出循环性和重复性，实现机械加工质量和数量的有效坚固。
3 仿真技术的实现
仿真技术主要是通过计算机来完成，在进行机械设计仿真过程中首先需要利用计算机面对设计对象构建仿真模型，在此过程中需要应用到图形学、几何学、数据处理等多学科知识。计算机系统本身不可能完成实验模拟，只能够构建起一个计算机系统能够承受的数学模型载体。利用该模型来开展实验，通过计算机系统上模型变成三维数据，因此整个机械结构将更加直观[3]。
3.1 构建数学仿真模型
利用计算机构建机械模拟实验的过程中首先需要建立起可靠的模拟系统，同时在模型系统中添加边界条件和约束条件之后就能够形成完整的机械模拟图形。数学建模是实现这一目的的主要手段，利用数学模型能够将机械制作和产品原形进行融合，同时针对整个设计过程进行仿真分析之后，实现各项机械设备性能的最优化。
3.2 仿真虚拟测试
虚拟测试在具体的实践过程中需要利用模拟实验的方法对数据进行定量分析。与传统的测试仪器相比较，虚拟仪器能够在计算机平台上良好运行，充分满足了设计者的个性化设计需求。从本质上讲，其属于在传统仪器硬件配置的基础上与计算机软件平台进行融合，以此为基础实现了智能化虚拟，也能够让虚拟仪器的性价比得到全面提升[4]。
3.3 虚拟装配
在进行机械设计过程中利用虚拟装配能够对各机械产品的可配性进行严格测试，机械设计生产中作为设计人员经常需要面对零配件装配产生问题的现象。如果存在设计不合理问题就会导致不能一次性完成零件装配，此时需要对机械零部件进行重复修改，甚至在一些情况下会出现零部件报废现象。这样不仅会严重耽误生产，而且也会给企业带来巨大经济损失。也会进一步增加机械生产制造成本，而通过仿真训练技术应用可以将这一问题进行良好解决[5]。
利用虚拟仿真技术以计算机平台为基础来构建可视化数字模型，在虚拟环境下对零部件的装配过程进行自行检查，发现其中存在的装配干涉问题并通过数字模型进行及时修正，在此情况下不仅能够全面提升生产效率，有效控制生产成本，也能够将生产环节的资源浪费现象控制在最低程度。另外通过构建虚拟装配模型也能够对各机械结构部件的性能进行测试，从而实现机械结构的性能最优化。
3.4 机械制造齿轮设计仿真技术应用
在各类的机械设备中齿轮及相关齿轮产品属于非常重要的一个组成部分，而且多数的机械成套设备都是利用齿轮来作为传动部件实现运转。由此可以看出，在机械设计制造中齿轮的设计制造属于非常重要的一个环节。在进行齿轮设计过程中通过应用仿真技术，能够对给齿轮的组合配置效果进行测试和模拟，及时挖掘出齿轮设计中存在的不足之处。在当前的机械设计领域中，针对齿轮设计应用最为广泛仿真及模型构建软件属于VISUALLISP技术，利用这种设计技术能够从多个层面对齿轮设计效果进行评判，同时结合齿轮实际应用状况来实现水分设计效果的优化。VISUALLISP本身属于auto CAD系统下一种集成化、可视化的 Auto Lisp开发环境，其内部配置了调试器、编译器等相关的设计工具，能够针对auto lisp发出的各项指令进行实时处理。因此，在当前的机械设计环节VISUALLISP属于一种功能强大的仿真模拟软件，在整个行业内部受到了广泛关注。最后，将仿真模拟技术应用到机械制造齿轮设计中，利用计算机平台可以实现圆弧针齿星型行动轨迹都仿真模拟；是还可以通过建立仿真模型来针对齿轮传动基础件的相关影响参数进行研究，针对参数进行深入研究后能够充分保障齿轮等有序传动。
4 结束语
总而言之，将机械设计与仿真模拟技术进行融合能够为整个机械制造行业发展带来新的机遇，也能够全面推动机械制造行业实现可持续发展。仿真模拟技术在现代化机械制造行业中具有广阔的应用前景，因此我们应该加大机械设计制造领域中仿真模拟技术的应用研究，这样才能全面提升制造行业的整体水平。
参考文献
[1]刘晓,周扬理,尹晓丽,刘晓军.面向工程教育认证的机械设计制造及其自动化专业实验教学课程体系研究[J].中国石油大学胜利学院学报,2021,35(01):74-78.
[2]杜羽.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用探究[J].中国设备工程,2021(05):176-177.
[3]张晶.移动机器人仿真技术信息化教学设计案例——以机械设计制造类专业为例[J].内燃机与配件,2020(23):236-237.
[4]黄斌.虚拟仿真技术在矿山机械设计制造中的应用和前景[J].中国金属通报,2020(10):5-6.
[5]王茹玉,王晗.浅谈计算机技术在机械设计制造及自动化中的应用[J].科技经济导刊,2020,28(20):19.