仿真技术在机械设计制造中的应用策略

王铁俊

辽宁丰田金杯技师学院 辽宁沈阳 110000

基于计算机技术的发展，仿真技术被成功研发，且融合了多门学科理论内容，通过对计算机和软件的运用完成虚拟实验。在工业技术发展阶段，仿真技术逐渐完善且趋于成熟，对人们日常生活产生了影响，因而被广泛应用于机械设计制造领域。由此可见，深入研究并分析仿真技术在机械设计制造中的应用策略十分有必要，以进一步加快机械设计制造行业的发展速度。

1 以仿真技术为基础的机械制造阐释

当前，计算机技术发展速度显著加快，并被广泛应用于社会各领域中，一定程度上加快了仿真技术的完善速度，同样也利于社会发展。仿真是数字化手段，即借助专业软件构建模型，在多种动态性能参数的作用下可更好的优化运行方案，实物样机制造过程得以取消，时间与成本也大大节省。较之于传统形式，基于仿真技术的机械制造更安全且稳定，操作十分便利[1]。在机械工程计算中，设计分析复杂系统，解决操作问题等均需借助仿真技术，进而分析系统的特质。在对仿真技术应用的过程中，即可完成初始化设计，对虚拟样机进行构建，进一步推动虚拟系统仿真实验的开展，可更好地监测并优化系统的运行。将仿真技术应用于机械制造过程中，能够实现制造成本和质量的优化。

2 仿真技术在机械设计制造中的具体应用

伴随仿真技术的完善与成熟发展，实际应用的范围也逐渐扩大，集成化与分布性特征明显，被广泛应用于机械产品设计、制造和加工等环节，使企业经济效益显著增加，资金与成本也明显减少，备受工作人员认可。为此，以下将从机械结构件、齿轮设计、复杂数值计算、复杂机械加工等四个方面重点探究机械设计制造中仿真技术的应用路径，以供参考。

2.1 应用于机械结构件中

生产机械产品需组装大量机构，以完成预期工艺操作。在研发新产品的时候，结构对设定动机的展现与否、机械间配合得当与否，结构间矛盾是否存在等问题解答均需充分利用仿真技术的作用。特别是大型三维机械软件，大部分均具备机械运动的仿真功能，能够在虚拟环境之下合理化设计装配体并展示机构的运动，直观性与形象性特征十分明显。此软件能够参考装配关系对机构内运动数进行计算，使得铰链、运动发生器以及弹簧等自动化地增加。运动仿真期间仅设计主运动件即可，并以多角度加以观察，有效检验结构内运动干涉的情况，进而为设计工作人员检查工作的开展提供极大便利。

2.2 应用于齿轮设计中

在机械装备中含括大量基础零部件，特别是齿轮，是重要组成。在实验研究中了解到，借助Visual lisp 语言的运用，以几何角度为切入点，针对任意断面的齿形进行模型创建，进而完成传动仿真。在研究圆弧针齿行星的过程中，同样可对计算机仿真技术加以利用，深入分析正交面齿轮传动接触点参数，以模数、齿数比以及刀具齿数差等为主。而在设计齿轮泵的时候，同样可将仿真技术应用于其中，进而增强实际的设计效果。

2.3 应用于复杂数值的计算中

当前，计算机技术在机械工程设计中的应用愈加广泛。长期以来，在传统机械设计和制造过程中，受诸多因素影响很难准确计算复杂的问题，但通过对仿真技术的应用即可实现计算目标[2]。与此同时，在计算机辅助作用下能够简化复杂计算，进而实现时间节省的目的，且劳动强度降低，提高计算结果的准确性与可靠性。在设计研发新产品的过程中，同样要将仿真技术优势充分发挥出来，严格遵循流程顺序要求，确保产品各项指标均满足规定标准要求。在合理运用仿真技术的基础上，材料浪费情况得到改善，且时间消耗量减少。在机械产品动力学模型当中引入仿真技术，即可获取产品结构刚度、热态特性、强度应力、热变形以及动态恶性等多种参数，基于计算分析，即可对机械失效风险因素进行合理化预测，并掌握潜在的安全隐患。

2.4 应用于复杂机械加工中

当前，现代企业经营规模逐渐拓展，一定程度上加快了现代工业技术的发展速度，且各生产工艺与流程也愈加复杂。对于机械制造行业而言，机械加工始终是生产的基础，而在应用仿真技术的基础上即可对深层机理进行有效挖掘，进一步优化机械加工的质量，改善机械性能，并且为机械设计和制造工作的开展提供必要的理论支撑。

首先，开展数控加工期间，利用数控加工模块能够编制CNC机床零件加工程度，通过对生成图形与数据的合理运用加以转换，即可向控制指令转变，随后合理化地设置各项加工参数[3]。

其次，在磨削加工前进，应结合时间的改变对数学模型加以构建，使得磨削加工获得最优化、自动化以及虚拟化的前提。而在变进给的时候，磨削功率也明显改变，借助仿真技术对相关模型加以构建，即可确定最为理想的磨削方案，在磨削加工中得到有效应用。

再次，对于铣削加工阶段，结合铣切削的过程创建动力学模型，即可构建与切削振动相契合的条件。

最后，针对电火花的切割，可创建多轴联动加工的复杂曲面，通过仿真模型的构建，即可合理化预测并且评估加工工艺效果，进一步优化参数。

3 结语

综上所述，在现代科技水平不断提高的背景下，社会生产过程对于机械设备需求量也随之增加，一定程度上推动了机械设备设计与制造行业的发展。将仿真技术合理化地应用于机械设备设计制造过程中，可使得设计和制造质量不断提升，进一步优化生产效率，可对成本加以合理化控制，进一步推动机械设计制造行业的可持续发展，具有较高的推广与应用价值。