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摘 要:与其他技术相比,仿真技术具有较强的综合性,也涵盖许多计算机技术。仿真技术中包含的计算机技术能够展现出虚拟化的效果,还能够明显缩减成本,提升机械设计制造水平,推动计算机技术的快速发展,真正实现我国机械制造行业的可持续发展。本文主要针对仿真技术在机械设计制造中的应用仿真技术在机械设计制造中的应用进行简要分析。
关键词:仿真技术;机械设计;应用
1概述仿真技术与机械设计制造
1.1仿真技术
仿真技术具有较强的便利性,在社会多个行业和领域中应用广泛。仿真技术在实际运行中包含多个应用工具,依据工具的不同性质能够将其划分为硬件和软件。仿真硬件是以计算机为主,多种计算机都包含在内,比如数字计算机、模拟计算机等。不只是计算机,还有很多物理仿真器也是仿真硬件的重要组成部分,比如目标仿真器、运动仿真器等。而仿真软件包括很多部分,主要有仿真语言、数据库等。在应用仿真技术时,为了构建目标系统模型,往往会采取有效的实验策略,如离散事件系统仿真、连续系统仿真等。在先进的信息技术的大力支持下,很多行业都开始应用仿真技术,包括航空航天行业、化工行业等。
1.2机械设计制造
机械设计制造和仿真技术有很多相同之处,都相当复杂。机械设计制造也必须得到不同学科和不同技术的大力支持,比如电子工程以及机械自动化等。科技的日益进步,为机械设计制造的稳定发展打下了良好的基础。传统机械设计对象以设备零件和工业器械等为主,在进行制造前必须构建模型,还要进行多个科学实验以保证模型的合理性。目前,我国机械加工制造行业以信息技术以及其他技术为基础,在朝着自动化的方向不断发展。
2仿真技术在机械设计制造中应用的重要优势
2.1减少制造成本
在产品研究和开发中,企业必须投入很多资金以及人力,以满足工作的全方位推进。利用仿真技术能够建立二维模型和三维模型,对机械设计制造的全过程进行模拟。仿真技术还可以利用计算机完成烦琐复杂的工作,使工作人员从沉重的工作中彻底解脱出来。并且,机械模式建构也能够通过计算机来真正实现。合理应用仿真技术可以减少实体模型的建造成本,提高产品研究和开发水平,加快产品研究和开发速度,减少设计制造成本。
2.2精准分析数据
近年来,在我国社会各行各业发展速度不断加快的背景下,机械产品越来越复杂,也越来越精密,对机械设计的复杂化以及多元化等提出了更高的要求,也给机械设计的数据处理带来了很大的难度。在机械设计制造过程中,设计人员必须分析大量数据,一旦出现错误,就会降低产品性能。而仿真技术可以对大量数据进行精准合理的分析,降低设计难度,帮助设计人员设计出完善且全面的设计方案。
2.3完善设计方案
在传统的机械设计制造中,制定设计制造方案的过程相当复杂,需要人工分析数据,这样既浪费时间和精力,又很难获得合理的设计方案。并且不能将每个细节精细化,不能全面分析每个过程,易导致产品质量降低,产品性能减弱。而若将仿真技术科学地应用于机械设计制造中,设计人员就能够利用计算机来整合和分析数据,构建产品的三维模型,设计流程非常便捷,还可以对比分析不同的设计方案,选择最佳、最适合的设计方案。
3 仿真技术在机械制造中的应用
3.1 仿真技术在机械产品结构设计中的应用
多个零件、部件以及子装配体通过螺栓以及焊接进行固定的方式融合为一个整体的便是机械产品,因此在组装的过程中应对每个零件与部件的精确性以及合理性进行保证,从而使组装出的产品质量达到相关使用要求。现如今,随着计算机仿真技术的使用,机械设计制造工作人员在对机械产品进行设计的过程中可对设计产品进行三维建模,随后可使用相关软件对模型开展多层次的模拟实验,针对实验结果以及相关数据对内部结构以及零部件进行改进,随后再次对完善后的模型开展模拟实验,在经过数次的模拟实验以及数据对比后可得到最优的设计方案。在对机械产品进行仿真设计的过程中,可使用UG、Pro/E以及SolidWorks等三维仿真软件来对所设计的机械机构进行展示。对于机械设计制造人员来说,在进行仿真的过程中可使用计算机软件来转动三维模型的角度与方向,还可放大三维模型的结构与零部件细节,从而对机械产品的内部构造进行掌握。
3.2仿真技术在机械产品加工中的应用
在机械产品设计加工的过程中,计算机仿真技术的使用可极大的提高机械产品加工工作的效率以及质量,从而确保整体生产加工过程的顺利进行。比如在对数控车床进行使用进行零件加工的过程中,可使用计算机仿真技术对加工零件的三维模型进行构建,随后根据产生的三维模型来制作相应的数控程序以及图纸,最后将产生的程序向数控车床中进行导入后便可开展零件加工工作。与此同时,在通过数控磨床磨削加工产品的过程中,计算机仿真技术的使用可对产品的产生过程中进行演示与模拟,从而帮助工作人员对具体的步骤进行观看,对程序的流程是否出现错误进行检验。此外在对数控铣床进行使用的过程中,可不断对产品进行优化设计,随后针对所产生的三维图纸对三维零件模型进行创建,并将其导入至仿真软件后可开展仿真工作,检验铣削原理与步骤等基本内容。
3.3仿真技术在机械产品复杂数据分析中的应用
在对机械产品进行设计的过程中,应针对相关设计要求以及产品结构将设计的零部件进行拼装,最后组装成整体的产品,在对产品进行多次反复试验后可针对相关试验数据不断对产品模型进行改进与完善,这种工作流程是目前仿真技术在机械产品设计中的主要程序。一般情况下,机械产品内部如果具有较高的复杂程度,那么其开发周期也会相应延长,从而使产品设计工作的难度进行提高,而计算机仿真技术的使用可有效对这种问题进行改善。在对机械结构进行设计的过程中,常常会对部件受力情况、零件尺寸等进行计算,传统的人工计算方式不仅效率较差,同时还容易出现误差。而计算机辅助软件的使用可代替人工完成多种复杂程度较高的运算,不仅可对计算时间进行减少,还对计算准确性进行了提高,可有效对产品开发周期进行缩短。与此同时,在机械产品生产的过程中计算机仿真技术的使用还可对其开展手里分析工作,帮助工作人员对产品部件的形变尺寸以及受力情况进行展示,从而提高机械产品的科学性以及合理性。
3.4 仿真技术在大中型机械产品设计中的应用
在对机械产品进行设计的过程中,工作人员常常会遇到内部结构较为复杂以及体积较大的大中型机械产品。对于大中型机械产品来说,在进行设计的过程中需要对许多不同的零部件进行设计工作,因此其生产加工工作具有较高难度。传统的大中型机械产品设计方式常常会出现零部件装配问题,导致这种现象的主要原因是大中型机械产品的内部零部件较多,无法进行一次性装配,因此对大中型器械的使用稳定性造成了较大影响,甚至导致使用企业的正常生产工作受到影响,从而带来较大的经济损失。而在零配件装配的过程中,计算机仿真技术的使用可对零配件的装配工作进行仿真,从而在进行装配时对零部件中的问题进行及时发现,并使用动态模拟的方法来对相关设备的实际运行状况进行观看,从而对大中型设备的产品质量进行保证。
4结束语
综上所述,随着我国科学技术水平的快速提高,互聯网技术与计算机技术快速发展,因此计算机仿真技术开始广泛应用于人们日常生活与工作中的各个领域。对于我国的社会经济发展来说,机械制造行业具有十分重要的作用。
参考文献:
[1]樊磊.简析仿真技术在机械设计制造中的应用[J].南方农机,2020,51(11):113,115.
[2]王铁俊.仿真技术在机械设计制造中的应用策略[J].商品与质量,2020,(47):6.
(郑州飞机装备有限责任公司,河南 郑州 450005)
关键词:仿真技术;机械设计;应用
1概述仿真技术与机械设计制造
1.1仿真技术
仿真技术具有较强的便利性,在社会多个行业和领域中应用广泛。仿真技术在实际运行中包含多个应用工具,依据工具的不同性质能够将其划分为硬件和软件。仿真硬件是以计算机为主,多种计算机都包含在内,比如数字计算机、模拟计算机等。不只是计算机,还有很多物理仿真器也是仿真硬件的重要组成部分,比如目标仿真器、运动仿真器等。而仿真软件包括很多部分,主要有仿真语言、数据库等。在应用仿真技术时,为了构建目标系统模型,往往会采取有效的实验策略,如离散事件系统仿真、连续系统仿真等。在先进的信息技术的大力支持下,很多行业都开始应用仿真技术,包括航空航天行业、化工行业等。
1.2机械设计制造
机械设计制造和仿真技术有很多相同之处,都相当复杂。机械设计制造也必须得到不同学科和不同技术的大力支持,比如电子工程以及机械自动化等。科技的日益进步,为机械设计制造的稳定发展打下了良好的基础。传统机械设计对象以设备零件和工业器械等为主,在进行制造前必须构建模型,还要进行多个科学实验以保证模型的合理性。目前,我国机械加工制造行业以信息技术以及其他技术为基础,在朝着自动化的方向不断发展。
2仿真技术在机械设计制造中应用的重要优势
2.1减少制造成本
在产品研究和开发中,企业必须投入很多资金以及人力,以满足工作的全方位推进。利用仿真技术能够建立二维模型和三维模型,对机械设计制造的全过程进行模拟。仿真技术还可以利用计算机完成烦琐复杂的工作,使工作人员从沉重的工作中彻底解脱出来。并且,机械模式建构也能够通过计算机来真正实现。合理应用仿真技术可以减少实体模型的建造成本,提高产品研究和开发水平,加快产品研究和开发速度,减少设计制造成本。
2.2精准分析数据
近年来,在我国社会各行各业发展速度不断加快的背景下,机械产品越来越复杂,也越来越精密,对机械设计的复杂化以及多元化等提出了更高的要求,也给机械设计的数据处理带来了很大的难度。在机械设计制造过程中,设计人员必须分析大量数据,一旦出现错误,就会降低产品性能。而仿真技术可以对大量数据进行精准合理的分析,降低设计难度,帮助设计人员设计出完善且全面的设计方案。
2.3完善设计方案
在传统的机械设计制造中,制定设计制造方案的过程相当复杂,需要人工分析数据,这样既浪费时间和精力,又很难获得合理的设计方案。并且不能将每个细节精细化,不能全面分析每个过程,易导致产品质量降低,产品性能减弱。而若将仿真技术科学地应用于机械设计制造中,设计人员就能够利用计算机来整合和分析数据,构建产品的三维模型,设计流程非常便捷,还可以对比分析不同的设计方案,选择最佳、最适合的设计方案。
3 仿真技术在机械制造中的应用
3.1 仿真技术在机械产品结构设计中的应用
多个零件、部件以及子装配体通过螺栓以及焊接进行固定的方式融合为一个整体的便是机械产品,因此在组装的过程中应对每个零件与部件的精确性以及合理性进行保证,从而使组装出的产品质量达到相关使用要求。现如今,随着计算机仿真技术的使用,机械设计制造工作人员在对机械产品进行设计的过程中可对设计产品进行三维建模,随后可使用相关软件对模型开展多层次的模拟实验,针对实验结果以及相关数据对内部结构以及零部件进行改进,随后再次对完善后的模型开展模拟实验,在经过数次的模拟实验以及数据对比后可得到最优的设计方案。在对机械产品进行仿真设计的过程中,可使用UG、Pro/E以及SolidWorks等三维仿真软件来对所设计的机械机构进行展示。对于机械设计制造人员来说,在进行仿真的过程中可使用计算机软件来转动三维模型的角度与方向,还可放大三维模型的结构与零部件细节,从而对机械产品的内部构造进行掌握。
3.2仿真技术在机械产品加工中的应用
在机械产品设计加工的过程中,计算机仿真技术的使用可极大的提高机械产品加工工作的效率以及质量,从而确保整体生产加工过程的顺利进行。比如在对数控车床进行使用进行零件加工的过程中,可使用计算机仿真技术对加工零件的三维模型进行构建,随后根据产生的三维模型来制作相应的数控程序以及图纸,最后将产生的程序向数控车床中进行导入后便可开展零件加工工作。与此同时,在通过数控磨床磨削加工产品的过程中,计算机仿真技术的使用可对产品的产生过程中进行演示与模拟,从而帮助工作人员对具体的步骤进行观看,对程序的流程是否出现错误进行检验。此外在对数控铣床进行使用的过程中,可不断对产品进行优化设计,随后针对所产生的三维图纸对三维零件模型进行创建,并将其导入至仿真软件后可开展仿真工作,检验铣削原理与步骤等基本内容。
3.3仿真技术在机械产品复杂数据分析中的应用
在对机械产品进行设计的过程中,应针对相关设计要求以及产品结构将设计的零部件进行拼装,最后组装成整体的产品,在对产品进行多次反复试验后可针对相关试验数据不断对产品模型进行改进与完善,这种工作流程是目前仿真技术在机械产品设计中的主要程序。一般情况下,机械产品内部如果具有较高的复杂程度,那么其开发周期也会相应延长,从而使产品设计工作的难度进行提高,而计算机仿真技术的使用可有效对这种问题进行改善。在对机械结构进行设计的过程中,常常会对部件受力情况、零件尺寸等进行计算,传统的人工计算方式不仅效率较差,同时还容易出现误差。而计算机辅助软件的使用可代替人工完成多种复杂程度较高的运算,不仅可对计算时间进行减少,还对计算准确性进行了提高,可有效对产品开发周期进行缩短。与此同时,在机械产品生产的过程中计算机仿真技术的使用还可对其开展手里分析工作,帮助工作人员对产品部件的形变尺寸以及受力情况进行展示,从而提高机械产品的科学性以及合理性。
3.4 仿真技术在大中型机械产品设计中的应用
在对机械产品进行设计的过程中,工作人员常常会遇到内部结构较为复杂以及体积较大的大中型机械产品。对于大中型机械产品来说,在进行设计的过程中需要对许多不同的零部件进行设计工作,因此其生产加工工作具有较高难度。传统的大中型机械产品设计方式常常会出现零部件装配问题,导致这种现象的主要原因是大中型机械产品的内部零部件较多,无法进行一次性装配,因此对大中型器械的使用稳定性造成了较大影响,甚至导致使用企业的正常生产工作受到影响,从而带来较大的经济损失。而在零配件装配的过程中,计算机仿真技术的使用可对零配件的装配工作进行仿真,从而在进行装配时对零部件中的问题进行及时发现,并使用动态模拟的方法来对相关设备的实际运行状况进行观看,从而对大中型设备的产品质量进行保证。
4结束语
综上所述,随着我国科学技术水平的快速提高,互聯网技术与计算机技术快速发展,因此计算机仿真技术开始广泛应用于人们日常生活与工作中的各个领域。对于我国的社会经济发展来说,机械制造行业具有十分重要的作用。
参考文献:
[1]樊磊.简析仿真技术在机械设计制造中的应用[J].南方农机,2020,51(11):113,115.
[2]王铁俊.仿真技术在机械设计制造中的应用策略[J].商品与质量,2020,(47):6.
(郑州飞机装备有限责任公司,河南 郑州 450005)