摘要：机械设计制造业在不断的变革与发展过程中，一直在向着数字化、智能化的大趋势发展，因此，机械设计制造业越来越成为影响经济建设的一项重要因素，而仿真技术的使用推动着机械设计制造业的精确化、智能化、数字化发展方向的前进。
关键词：仿真技术；机械设计制造；应用
计算机技术的不断成熟与发展，直接的推动了仿真技术应用的兴起，在仿真技术方兴未艾的时期，仿真技术软件的开发和应用拓展了 仿真技术的应用范围。随着机械设计制造业和仿真技术的共同发展， 仿真技术在机械设计制造业中的作用愈发明显，能够通过虚拟仿真技术的仿真设计和仿真实验环境为机械设计制造业研制出功能更加强大且质量水平更高的机械产品。仿真技术的发展方向引领着机械设计制造业的发展方向，将机械设计制造业推向数字化、智能化、精确化的 发展方向。
1仿真技术与机械设计制造概述
1.1仿真技术
现阶段，仿真技术涉及的领域和行业也日趋增多，为各个行业提供一定的生产便利。仿真技术之所以能够发挥巨大的效用，主要依靠 相应的仿真工具，可以分为仿真硬件和仿真软件两部分。对于仿真硬 件来说，主要的硬件设施是计算机，可以是数字计算机或是模拟计算 机等，除此之外，还包括仿真辅助硬件，即目标仿真器、运动仿真器 等，这些都同属于物理仿真器。对于仿真软件来说，主要指仿真技术 所用到的仿真语言、仿真程序及相应的数据库等，这些都同属于仿真 计算软件系统。在实际应用仿真技术之前，可以针对使用的环境设置 一定的仿真实验环节，通过实验确立科学合理的仿真系统模型，可以 通过连续系统仿真或离散事件系统仿真的操作方式。计算机技术在不断的发展和前进，也在影响着仿真技术的发展和升级，目前，仿真技 术已经在多个行业和领域开始普及和应用，包括化工企业、电力企业、 航天产业等，在机械设计制作业中的应用更为实际和广泛，可以有效 节省机械设计制造的研发时间和制造时间，并且能够降低人力资源的使用，而且仿真技术的高精度、快计算的优势能够为机械设计制造业 创造更高的行业效益和产业价值。
1.2机械设计制造
机械设计制造业是一项较为综合的技术产业，涉及的技术领域包括测控技术、机械自动化技术、机械电子技术、模具技术等偏向机械 制造领域的技术，还有电子工程技术、数字化设计制造技术、机电一 体化技术等偏向电子制造领域的技术。机械设计制造业用到的专业知识门类也十分复杂，涵盖了工程材料、工程力学、控制工程等相关的 专业知识。传统的机械设计制造业主要是指机械设备零部件的制造， 在进行设计制造的过程需要对尺寸、设计方案进行反复的推敲，不断 进行测试和试验，过程和周期较长，随着计算机技术的投入与使用， 尤其是仿真技术的应用，可以通过仿真模型对机械设计进行提前把关， 降低了人力和物力的使用，实现设计和制造流程的一体化和自动化。
2仿真技术在机械设计制造中的应用作用
2.1用于齿轮设计的研究过程
齿轮是机械原理中应用最多的元件，也是机械设计制造过程中最基础的零部件，然而却也发挥着整个机械结构中最关键的作用。通过 仿真技术可以对齿轮进行仿真构建，同时，通过仿真试验测试齿轮的 仿真传动效果，从而在制造齿轮之前完成对齿轮啮合等关键性的模拟。 除此之外，计算机仿真技术还可以提高齿轮转动接触点参数的准确性， 通过大量的数据分析，设计出更加吻合机械设备的齿轮泵。
2.2仿真技术在机械结构件设计方面的应用
设计制造出的零部件面临的下一步操作便是进行组装，尤其是在新型机械产品的研发过程中，零部件是否能够完全契合机械设备是十分关键的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可以通过计算机虚拟仿真技术，对于零部件的结构之间的 连接进行预先的实验，若出现不够流畅的连接方式，可以进行及时的 修改，大型的三维设计软件中都会设置有运动仿真模块，可以通过运 动仿真模块更加贴合实际的模拟现实的场景，可以为仿真场景中添加运动发生器等结构，完成高精度的虚拟仿真环节，为设计人员提供具 有参考价值的仿真测试报告。
2.3仿真技术在机械复杂加工中的应用
机械设计制造业中的关键一环便是最终的机械生产与加工，这一环节关系着机械产品的实际出产与质量，特别是在现阶段机械加工呈现出越来越复杂的加工趋势，机械加工正处于与大型化、智能化、自动化的加工设备的磨合阶段，呈现更加科学发展的发展态势。这也就体现出了虚拟仿真技术在加工制造中的重要性，可以通过虚拟仿真生产使得设计人员发现加工过程中可能会出现的问题，为进行大批量生产之前提供可靠的生产保障，比如，可对机械磨削加工进行仿真化设计， 提前进行参数的精细化调整，从而达到生产加工的最优化，提高生产加工的工作效率和产品质量。
2.4仿真技术在大型机械设备设计过程中的相关应用
相较于机械设计制造过程中的零部件而言，大型的机械设备设计 更为复杂，一是设备自身的体积庞大，二是机械设备的内部结果较为 复杂，因此，在设计制造过程中需要更为精确。在实际的生产过程中， 经常会出现的情况便是零部件的缺失，原因在于人为进行零部件配置 无法做到一次性完全配置，因此，在进行生产过程中会出现故障，从 而降低了大型机械设备的生产效率，时间的损失对于企业来说也是一 部分隐形的损失。此时，若提前应用计算机仿真技术，就可以在虚拟 仿真环境中提前检查零部件的配备情况，进行零部件缺少的排查，提 高大型机械设备的一次成装率。
2.5仿真技术在复杂数值计算分析中的相关应用
机械产品的设计制造通常是一个较为精确和复杂的过程，从概念 设计到结构设计，再从零部件设计到设备组装，环环相扣，因此，在 开发设计机械产品的过程中需要更高精度的技术进行辅助。机械产品 的设计制造若在研发上浪费过长的时间，设计出的产品最后投入使用 的关键期就会浪费，对于企业的收益来说是大打折扣的。因此，可以 在机械产品设计过程中应用计算机仿真技术，将复杂的设计过程中涉 及到的大量数据运算交给计算机，缩短整体的设计时间，从而提高产 品的研发速度，抢占市场的先机。除此之外，可以模拟后期使用过程 中的变形和强度参数，预先解决这些问题，便于机械产品零部件延长 自身的使用寿命。
3仿真技术在机械设计制造业中的发展趋势
仿真技术在机械设计制造业中的应用可以从两方面来看，第一， 从硬件方面来说，可引入超小型机对机械系统或装备系统记性实时的监控与操作，第二，从软件方面，融合人工智能技术，可将仿真技术进行二次升级，配备智能仿真语言系统，并结合虚拟现实技术， 实现更加逼真的仿真环境模拟。从长远来看，仿真技术在机械设计制作业中的应用会呈现虚拟化仿真的趋势，比如在进行零部件设计制造或是大型机械设备设计制造过程中，可以使用虚拟制造技术， 预先进行零部件建模和设备建模，从而在建模过程中提前发现设计中存在的问题，降低机械生产加工的资源浪费，提高企业的经济效益。 这一点可以直接借鉴美国波音公司的机械设计制造经验，通过使用三维实体建模技术，提升设计的精确性，从而提高生产制造的经济效益。
结语：
在计算机技术不断发展的今天，计算机仿真技术方兴未艾，机械 设计制造业需要看到仿真技术在机械设计制造过程中的优势效应，通 过融合仿真技术和机械设计制造技术，提升机械设计制造业的经济效 益，也为我国的机械设计制造业发展提供了新的出路和发展方向。
参考文献
[1]陈荣彬. 仿真技术在机械设计制造过程中的应用[J]. 工程技术， 2017（2）：249.
[2]杨宇哲 . 浅谈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，2014（11）：97.
[3]李丽，吴海涛 . 仿真技术在机械设计制造中的应用分析 [J]. 工程技术，2017（7）：262.
论文作者:曹剑辉
论文发表刊物:《建设者》2019年20期
论文发表时间:2020/1/3
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