美的生活电器制造有限公司 528305
摘要：仿真技术和机械设计制造产业的有效结合，在一定的意义上为整个机械制造产业带来了新的发展契机，有利于我国的机械设计制造产业的良性可持续发展。本文主要探究了、仿真技术在机械设计制造中的应用体现，以供参考。
关键词：机械设计制造；仿真技术；应用
引言：仿真技术伴随计算机技术的运用而渐渐兴起，同时融合了其它多个较为先进的科学技术与专业理论知识，特别是仿真技术软件的研发与运用，推动了仿真技术的运用范畴与空间拓展。仿真技术的日益发展与完善，渐渐在机械设计制造中凸显出优势，有利于机械设计制造企业开发与生产出质量高、性能强以及适应性强的产品。
一、仿真技术的概述
所谓仿真技术主要是指借助现代计算机技术，通过建立相应的数据模型，以此来对相关工作的具体流程进行模拟，从而找出工作过程中的缺陷与漏洞，有效的保障了相关工作的安全运行与发展，同时降低相关单位内部资金成本的过度支出与消耗，极大地促进了相关单位的健康发展。在现代机械设计制造过程中，由于该过程涉及到大量不同的领域，存在较强的复杂性，极大的影响着机械设计制造工作的正常运转与发展，而仿真技术由于其自身特点与优势的影响，能够有效解决这些问题。为此，相关单位及人员需要加强仿真技术在现代机械设计制造中的应用。
二、仿真技术的优势、特点以及应用流程
1、仿真技术的优势
在传统的机械设计制造中，因为需要人工核查数据，加上方案制作程序较多，很难在设计的过程中完成模型测试，导致隐藏的问题不易发现；另一方面，随着机械制造行业迅速发展，机械设计尤其是系统设计更加多样化，设计的过程中难免会有庞大的数据信息，这就会使得实验的过程比较繁琐，实现起来比较困难，会遇到各种各样的矛盾和问题。因此，在进行设计的过程中，需要引入仿真技术，通过建立真实的仿真模型，进行虚拟仿真实验，对实验结果和参数进行分析，从而改进设计思路，优化参数配置，以期得到最佳设计方案。这样不仅极大地提高了方案的可靠性和安全性，而且大大提升了机械设计和研发产品的质量，大幅缩短了开发周期，降低了开发成本。这对机械设计制造行业的可持续发展有着十分积极的促进作用。
2、仿真技术的特点
（1）分布性。研究表明，由于现代网络技术与计算机仿真技术能够进行充分的结合，由此在很大程度上提高了该技术的分布性特点；同时，由于仿真技术需要借助网络技术的支持与辅助，为了保障仿真技术的正常使用，相关单位及人员需要加强图形与理论知识的充分结合，充分利用现代先进的机械设备，确保在最大程度上提高仿真技术的应用水平。
（2）集成化。通常情况下，由于现代仿真技术涉及多个领域，且该技术的种类也较多，因此，在进行各种机械产品的设计制造过程中，相关人员都能够借助该技术进行模拟，并确保这些机械产品都能够充分应用于相关工作中，由此体现仿真技术自身的集成化特点，经过对大量机械设计制造工作的调查发现，通过集成化仿真技术的应用，能够更加快速有效的生产现代机械产品，进而推动相关行业整体的进一步发展。
（3）应用范围广。除了以上内容外，现代仿真技术在实际应用过程中，由于其自身所涉及到的领域较多，由此而适用于大量不同的行业与领域中，并在很大程度上提高相关行业进步与发展的效率；其中，在现代机械设计制造的过程中，仿真技术能够在产品设计、生产制作及后期测试等方面，极大地保障了机械产品生产的效率与质量，并由此保障了产品自身的质量与使用寿命，进而更加便利的为人们日常生活及工作提供服务；此外，当仿真技术在实际应用过程中，其需要仿真的目标及对象等方面都存在着极为明确且清晰的特点，进一步促进了现代机械设计制造工作的健康发展。
3、应用流程
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，然后在应用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。机械设计制造过程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。
三、仿真技术在机械设计制造中的应用体现
1、在机械结构设计中的应用
目前很多机械生产制造商所制造的机械设备多采用复合式结构。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。
2、在计算复杂数值中的应用
伴随计算机技术的升级，它对机械工程所造成的影响更加突出。之前设计制造过程中的难题大多能够依托计算机仿真技术来解决，还可以让机械计算更加简化，压缩计算时间，避免反复操作，确保繁杂数值计算所得数据更加精准。在设计的过程中必须引入各种数据，通过仿真技术能够提高数据处置的速度，让产品变得更加精准，改善设计效率。引入仿真技术能够推动数据解析更为简洁，层次更为鲜明，能够避开人工操作引起的失误，提高产品结构指数的精准性，让相关数据更为可信。开发一个机械产品，其大约包含如下6个步骤：“设计概念-初步设计-补充细节-模拟实验-修正更改-重复修正”，直到契合产品需求。而对产品展开动力仿真，可以缩短研发时间，省去部分机械原料，对产品构成的刚度、强度等指数也能够及时解读，继而凭借计算减少机械疲劳所造成的威胁等。
3、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：首先可以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。
4、在大型机械设备设计中的应用
对于大型机械设备设计而言，由于体积大且结构复杂，所以包含的零部件非常多，制造过程也较为复杂。实际生产大型机械设备过程中，设计工作人员经常在配置零部件的时候出现问题。究其原因是设计工作人员无
法一次性配齐零部件，所以导致大型机械设备出现故障，从而降低生产效率，给企业带来一定程度的经济损失。如果将仿真技术应用在大型机械设备设计中，则能够提前研究好零部件，提高生产效率且节约资源。在虚拟环境下，仿真技术能够测试机械设备的装配状况，直接检查机械设备的具体运行状况，从而节约成本，降低二次操作率，提高大型机械设备的使用质量。
5.在机械加工设计中的应用
加工是机械设备中的重点内容，加工质量也决定了机械设备的后期使用情况，在这样的状态下，应用仿真技术进行加工，可以提高机械性能和机械质量，尤其是在一些复杂的机械加工环节中，利用仿真技术可以提高加工效率。比如：在机械数控加工过程中，可以运用仿真技术对零部件进行程序编写，将其转化为图形信息，根据图形情况完成加工。又或者在切削加工过程中，利用仿真技术进行建模处理，确定具体的仿真模型，预测不同切削时间下的机械性能和质量，以此优化切削步骤，提高加工质量效果。随着仿真技术的发展，未来在加工过程中，可以对加工方式进行深层次的挖掘，提高加工精度，改善机械设备的具体性能。
四、仿真技术的发展趋势
随着社会的发展，计算机技术的进步，仿真技术也得到快速的的发展，无论在硬件方面还有在软件方面都有着很大的提高。在硬件方面正在朝着数字仿真运算技术的大趋势发展，比如，采用一些超小型机械以及外围处理器，而对大型的复杂的机械系统和设备系统则进行仿真模拟技术，完善和优化部件之间的联系和运行。在软件方面，仿真技术也正在朝着人工智能方向发展，和人工智能技术进行有机的结合，仿真技术凸显出更加的精准和方便、快捷。机械设计制造在仿真技术和虚拟的帮助下实现技术的快速的发展，逐渐向虚拟制造的趋势发展。通过对产品的设计、生产、加工以及配置和检查和运输等各个方面进行模拟和仿真技术的应用，进而优化和完善生产管理制度和资源配置制度，机械产品的设计制造的时间得到了极大的缩短，效率也得到了提高，同时降低了生产投资成本，使得公司企业的经济效益得到极大的提升。
五、结束语
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。
参考文献
[1]杨磊.仿真技术在机械设计制造过程中的应用[J].科技创新与应用，2017，（4）：159.
[2]朱澄，李弘锦.仿真技术在机械设计制造中的应用前景[J].科技展望，2017，（4）：330.
[3][鲁建军，张宁.机械设计制造过程中的仿真技术分析[J].科技创新与应用，2014，（20）：100.
[4]熊勇.仿真技术在机械设计制造中的应用[J].电子技术与软件工程，2016，（15）：82.
[5]王云德.小议机械设计制造中的虚拟现实技术[J].科技资讯，2012，（08）：22.