機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域仿真技術(shù)的應(yīng)用與升級(jí)研究

李朝輝

摘 要：對(duì)于仿真技術(shù)來說，其實(shí)就是將人工智能與信息技術(shù)重新組合形成的。在真實(shí)的操作過程中，仿真技術(shù)會(huì)應(yīng)用到仿真軟件和硬件，因此仿真技術(shù)的可操作性和可控制性都比較強(qiáng)。站在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度上看，各種類型的企業(yè)想要發(fā)展都離不開機(jī)械設(shè)備的加持。隨著仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械技術(shù)中越來越多地出現(xiàn)了仿真技術(shù)的身影。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；仿真技術(shù)；應(yīng)用；升級(jí)

0.前言

在機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用仿真技術(shù)不僅可以使生產(chǎn)效率有所提升，同時(shí)還能改善產(chǎn)品質(zhì)量。在這樣的條件之下，仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)以及之后的產(chǎn)品制造過程中有良好的發(fā)展前景，因此在該領(lǐng)域受到高度重視。從機(jī)械制造本身而言，機(jī)械設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其中包含有電子仿真技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用以及今后發(fā)展力圖改變機(jī)械設(shè)計(jì)制造的傳統(tǒng)工作模式。正是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)處理方面也有了飛快的進(jìn)步，仿真設(shè)備不斷進(jìn)化，設(shè)備中的各個(gè)組成部分更加符合科學(xué)性的標(biāo)準(zhǔn)，用戶在使用的過程中也可以根據(jù)實(shí)際情況使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及信息系統(tǒng)，使其與仿真技術(shù)之間得以有效結(jié)合。

1.仿真技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造

1.1 仿真技術(shù)

不僅是在產(chǎn)品制造領(lǐng)域，在工業(yè)、生物以及軍事領(lǐng)域，仿真技術(shù)也有非常廣闊的應(yīng)用前景。在這幾個(gè)領(lǐng)域中，仿真技術(shù)所應(yīng)用的工具主要包括仿真軟件和仿真硬件兩種，所使用的計(jì)算機(jī)也包含三種類型：1、混合型計(jì)算機(jī)；2、數(shù)字計(jì)算機(jī)；3、模擬計(jì)算機(jī)。在應(yīng)用仿真技術(shù)的時(shí)候，還可以搭配科學(xué)的試驗(yàn)方法并創(chuàng)建仿真模型，一般情況下會(huì)使用兩種不同的方式，第一種是離散事件系統(tǒng)仿真，第二種是連續(xù)系統(tǒng)仿真。

伴隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)力不斷加強(qiáng)，科學(xué)進(jìn)步的步伐也逐漸加快，各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域都進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。相較于其他行業(yè)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展更是成了快速發(fā)展的代表。許多行業(yè)中都隱藏著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的身影，仿真技術(shù)也在工業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域中嶄露頭角，為了使機(jī)械制造滿足更高的行業(yè)要求，產(chǎn)品的制造成本能夠有效壓縮，仿真技術(shù)正在發(fā)揮重要作用。

1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造

正是因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)的發(fā)展勢(shì)頭迅猛，機(jī)械制造行業(yè)中才會(huì)這么快出現(xiàn)新興材料的身影。站在傳統(tǒng)的角度上看，機(jī)械制造技術(shù)在制作的過程中我們首先要考慮的是零件尺寸的大小以及相關(guān)參數(shù)的確定。不僅如此，還需要參考物理中的各項(xiàng)基本原理，并通過多次試驗(yàn)確定最終數(shù)據(jù)。其實(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造就是各種高新技術(shù)的結(jié)合。只有充分發(fā)揮各種技術(shù)的作用，機(jī)械設(shè)計(jì)才能朝著自動(dòng)化的方向邁進(jìn)。

2.仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用特征

2.1 應(yīng)用范圍大

當(dāng)前仿真技術(shù)在機(jī)械的設(shè)計(jì)制造中的最明顯的特征是應(yīng)用范圍廣闊，在每個(gè)環(huán)節(jié)都有一定的設(shè)計(jì)。仿真技術(shù)可以貫徹在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，從產(chǎn)品的概念出現(xiàn)到產(chǎn)品的細(xì)節(jié)化加工制造都可以廣泛地將仿真技術(shù)應(yīng)用起來。從仿真技術(shù)已開始應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造上，由于其優(yōu)勢(shì)就廣泛的被接受，現(xiàn)階段仿真技術(shù)所針對(duì)的對(duì)象及目的已經(jīng)從研究制造對(duì)象動(dòng)力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，向系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行方向研究制造中發(fā)展，當(dāng)下不僅僅是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，在庫存管理以及產(chǎn)品開發(fā)中，仿真技術(shù)也有一定的設(shè)計(jì)。可以說，仿真設(shè)計(jì)已經(jīng)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的整個(gè)的經(jīng)營過程中。

2.2 集成化

仿真技術(shù)在機(jī)械制造過程中的實(shí)際應(yīng)用中，集成化特點(diǎn)是最明顯的特征，主要表現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，對(duì)仿真技術(shù)的綜合性應(yīng)用，最終形成完整可執(zhí)行的產(chǎn)品加工流程與加工制造環(huán)境。仿真技術(shù)在類型上非常的多樣化，既有棉線產(chǎn)品的仿真，也有對(duì)工藝以及管理部分的仿真，這些內(nèi)容共同組成了仿真技術(shù)的集成化特點(diǎn)。

2.3 分布性

仿真技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用，往往與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合使用，在分布上的特點(diǎn)就相對(duì)顯著，這是由于機(jī)械設(shè)計(jì)制造分布格局構(gòu)成的。仿真技術(shù)中的傳感器與圖形技術(shù)的結(jié)合特征突出，對(duì)仿真技術(shù)的交互性得到了完整體現(xiàn)。

3.仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用作用

3.1 優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)工作人員在完成仿真技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候，采用最大的方式就是利用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析工作，經(jīng)過分析得到科學(xué)的數(shù)字模型，并利用這些模型分析判斷出機(jī)械各個(gè)部件所發(fā)揮的功能，最終確定該機(jī)械部件的設(shè)計(jì)是否符合要求。

相較于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)，仿真機(jī)械設(shè)計(jì)中不需要利用人工方式進(jìn)行數(shù)據(jù)核驗(yàn)，各種制作的流程也更加快捷。很多利用傳統(tǒng)方式無法得到的測(cè)試數(shù)據(jù)通過仿真設(shè)計(jì)的方式都能得到，因此在機(jī)械設(shè)計(jì)終于到的各類問題也都能得到很好的解決。

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)工作的過程中，很多都需要將計(jì)算機(jī)技術(shù)和仿真技術(shù)結(jié)合在一起使用，這樣數(shù)據(jù)計(jì)算到能更加精確，分析的結(jié)果才能更加接近實(shí)際情況。通過仿真技術(shù)制造出來的模型可以多次重復(fù)利用，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使機(jī)械的生產(chǎn)效率得到明顯的提升，產(chǎn)品的質(zhì)量也得到了有效的改進(jìn)。

3.2 提高數(shù)據(jù)處理量

最近幾年來，機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的速度非常快，因此在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，我們要針對(duì)不同的要求制造出不同的系統(tǒng)，這樣才能滿足行業(yè)發(fā)展的需要。正因如此，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有了明顯的提升，產(chǎn)品設(shè)計(jì)中涉及到的數(shù)據(jù)量也大幅度增加，這給機(jī)械設(shè)計(jì)工作帶來了較大的困難。從實(shí)踐的角度出發(fā)，機(jī)械設(shè)計(jì)的主要目的就是幫助企業(yè)發(fā)展，因此設(shè)計(jì)要著重為提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率考慮，進(jìn)行生產(chǎn)流程的優(yōu)化、改進(jìn)。對(duì)于機(jī)械類的仿真技術(shù)的使用，很多時(shí)候機(jī)械都是一次性處理海量的數(shù)據(jù)，因此需要強(qiáng)大的信息系統(tǒng)作為支撐，所以技術(shù)研發(fā)工作對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)來說具有非常重要的意義。

3.3 了解結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

對(duì)于機(jī)械制造工作而言，工作的過程中會(huì)接觸到各種類型的零件，因此在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，我們需要充分發(fā)揮出不同零件的功能性，這樣才能使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作能力有所提升。當(dāng)工作人員在設(shè)計(jì)新的機(jī)械產(chǎn)品的時(shí)候，就能夠?qū)⒎抡婕夹g(shù)高超的計(jì)算能力發(fā)揮出來，進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑥亩乖O(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品質(zhì)量更優(yōu)、品質(zhì)更佳。

針對(duì)大型的機(jī)械零件的開發(fā)主要是采用三維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過三維仿真軟件，產(chǎn)品各種結(jié)構(gòu)才能更加符合時(shí)間要求，生產(chǎn)出來的機(jī)械在性能方面才能有更明顯的優(yōu)勢(shì)。通過大量研究結(jié)果顯示，利用數(shù)字技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，我們可以得到產(chǎn)品真實(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)還能觀察產(chǎn)品在運(yùn)行過程中的內(nèi)部構(gòu)造。

3.4 完善齒輪設(shè)計(jì)與加工

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，首先要重視的就是機(jī)械齒輪的設(shè)計(jì)工作，對(duì)于一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械來說，齒輪是一個(gè)非常重要的機(jī)械部件，因此在設(shè)計(jì)的過程中一定要重視齒輪發(fā)揮的作用，并針對(duì)齒輪的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行全面的研究、分析工作，并開展仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，確保齒輪的設(shè)計(jì)合理。在機(jī)械設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中利用仿真技術(shù)能夠保證齒輪的設(shè)計(jì)更加完美，讓復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)工作變得更加簡(jiǎn)單，并將齒輪的性能最大限度地發(fā)揮出來，提升產(chǎn)品的整體效果。

4.結(jié)語

計(jì)算機(jī)技術(shù)給仿真技術(shù)的應(yīng)用帶來了更加廣闊的發(fā)展道路，因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)的使用，仿真技術(shù)能夠適用于更多的專業(yè)設(shè)備。不僅如此，有了計(jì)算機(jī)技術(shù)的加持，機(jī)械操作的過程更加智能化，數(shù)據(jù)測(cè)量也更加精準(zhǔn)可靠。因此我們?cè)诶梅抡婕夹g(shù)制造機(jī)械的時(shí)候，各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)也能更加精準(zhǔn)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)才能更加高效。因此，仿真技術(shù)在產(chǎn)品制造領(lǐng)域中的應(yīng)用有非常大的發(fā)展機(jī)會(huì)。

【參考文獻(xiàn)】

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