仿真技术在机械设计制造中的应用分析

仿真技术在机械设计制造中的应用分析

王甜甜

腾达航勤（无锡）设备有限公司 214142

摘要：机械制造设计与加工在发展过程中，采用仿真技术进行设计，可以有效提高设计的质量和水平，并结合计算机技术、大数据、信息技术以及智能化技术，使得机械制造行业的发展可以更长远。在机械制造设计研发过程中，仿真技术通过构建模型，有效地节省了成本，提高了设计水平和效率，掌握仿真技术对于机械设计制造有着非常重要的意义，在实际应用过程中，还需要不断开发设计，深入研究，促进机械设计制造行业的可持续发展。

关键词：仿真技术；机械设计；应用分析

引言

仿真技术是一种技术化手段，也称为虚拟仿真技术，在实际机械制造应用过程中可以通过计算机软件构建模型，形成动态化的数据，有效地节省的运营成本，也节省了大量的时间，还可以对机械制造方案进行更好地优化，体现出安全性、稳定性以及便捷性特点。

一、仿真技术在机械设计制造过程中的作用

（一）优化设计方案

传统机械制造业在产品设计过程中，大多数设计、实验、绘图都需要人工进行，效率较低，对于专业的要求非常强，并且还需要投入大量的成本，如果产品出现质量问题会造成非常大的损失。而应用仿真技术以及计算机技术，可以对数据进行分析，对方案设计构建模型，从模型中就可以对各项数据进行分析，并优化方案设计，使机械制造的设计质量和水平可以得到提升，还有效降低了成本。

（二）提升对数据的分析水平

大数据时代，人们越来越热衷与在海量的数据中挖掘价值，掌握数据就是掌握有价值的信息，就是掌握财富。对数据的分析整理可以有效地提升工作效率，使得企业获得更快速的发展。在机械制造行业中，人们对于质量与品质的要求也越来越高，只有不断提升设计水平，才能在竞争中立足。机械制造中涉及到的数据信息非常多，因此也需要大数据技术进行分析。在仿真技术与计算机技术应用的基础上，可以提升对数据的分析水平，可以利用方针技术模拟分析、实验，将理想中的方案不断优化，发挥出仿真技术的作用。

（三）节约设计成本

仿真技术在应用过程中，通过建立二维和三维模型对机械制造进行模拟。在机械制造设计中需要大量的投入，要得到好的设计产品就需要创新，在设计中如果没有仿真技术的支持，就需要不断地实验、制作，不仅耗费大量的资金，设计效率也非常低，并且设计出来的产品质量也不能得到保障。而仿真技术可以通过建立模型，进行重复性工作，不断优化设计，解放人力劳动，还可以有效缩短设计时间，提高工作效率。

二、仿真技术在机械设计制造中的应用分析

（一）在机械结构设计中的应用

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。

（二）在齿轮设计中的应用

齿轮是机械设备的传动组成部分，齿轮影响着机械设备正常的运转，因此齿轮的设计在机械设计中是非常重要的环节。在齿轮设计中采用仿真技术，可以借助虚拟模型对齿轮的运转以及是否配合进行检验，从而对机械设计进行调整，对设计进行完善。在仿真技术应用中通过齿轮端面模型设计，在不同的层面判断齿轮是否可以有效的配合运转，是否可以完全契合，还可以利用计算机技术对齿轮的圆弧以及运动轨迹进行计算，这样可以更好地模拟齿轮的运动轨迹，对齿轮的传动触点进行分析。在齿轮设计中，利用仿真技术挖掘齿轮设计中的价值，提升齿轮设计的质量和水平，促进机械制造行业的长久发展。

（三）在机械设备加工中的应用

在机械设备设计和制造中，利用仿真技术有非常大的优势，也需要更多的技术人员不断地投入到研究工作中，不断探索仿真技术的价值。在机械设备设计中，根据机械设备类型的不同，选择科学合理的仿真技术，使得技术人员可以更清楚、透彻的掌握仿真技术的应用，可以更好地将仿真技术应用在机械设备设计和加工中，提升产品的性能与质量。在对一些较为复杂的设备设计中，仿真技术的作用可以很好地体现出来，将对机械设备的性能与质量有非常深远地影响。

（四）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。

三、仿真技术在机械设计制造过程中的发展趋势分析

（一）产品小型化趋势

当前制造行业中发生了非常大的变化，整个市场都向着小型机械设备的方向发展，体形过大不仅耗费的材料、资金比较多，并且笨重的机械设备使用也不够灵活方便。因此，在机械设备设计中更倾向于设计更多小型、灵活性机械设备，这就需要利用仿真技术，实现小型机械产品的设计。小型机械设备有着体积小、占用空间小、灵活易移动等优势，因此需要利用仿真技术进行小型产品的设计。小型机械设备还可以有效降低能源消耗，可以大量使用。比如在医疗机械设备中，体积小的小型机械设备精确度更好，这也是未来机械设备发展的趋势。

（二）与互联网技术结合

随着互联网技术的发展，对于机械制造也有非常大的推动作用，互联网技术在机械设计制造中有着至关重要的作用。在机械制造中，将仿真技术与计算机技术结合起来，可以有效提升仿真技术的整体水平，提升机械制造设计的效率，而互联网技术也将仿真技术的应用不断拓展。在全球经济背景下，互联网使得国际交流更加方便，仿真技术可以更好地收集数据、分析数据以及整理数据，为机械设计提供更加有利的数据基础，可以促进设计的合理化与理想化，提升机械设计的整体水平。

（三）与智能化技术结合

智能化技术与仿真技术的有效结合，是机械设计制造发展趋势。机械制造设计非常繁琐，也会耗费大量的能源，耗费大量的人力、财力、材料。而智能化技术的出现，可以代替一部分人工重复性工作，从而可以解放劳动力，节省人力成本。人工智能在机械制造生产中，可以模拟人的思维，并在一些重复性工作中有非常高的精确程度，防止在实际生产制造过程中出现的失误。通过仿真技术模拟人类的思维，提升机械设备的智能化水平。但是这种机械智能并不能取代人的创造性思维，掌握智能化技术，对于机械制造的发展有非常重要的意义，可以提升机械制造的效率，提高机械制造的水平，促进机械制造业的可持续发展。

结束语

综上，随着科学技术的发展，仿真技术在机械设计制造中的作用越来越得到重视。仿真技术与其他技术相比具有非常强的综合性，对于产业机构完善、产品质量优化、技术水平提升都有非常积极的意义。

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[3]自动化技术在机械设计制造中的应用[J].袁沛沛.南方农机.2020(02)