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仿真技术在机械设计制造中的运用

包成成

山东临沂,276000

摘要: 工业化进程的不断加快,对于产品设备的品质、性能和参数等提出了更高要求,这就需要不断提升机械设计制造水平,保证机械设计方案的合理性以及生产制造的有效性。现代化技术的快速发展推动了机械设计制造的进一步发展,多种先进技术被应用到机械设计制造中,仿真技术作为其中一种,能够优化设计效果、减少成本投入和保证设计精度,要重视对这项技术的研究与应用,为机械设计制造提供技术支撑。
关键词: 仿真技术;机械设计制造;复杂数值计算
DOI:10.12721/ccn.2022.160220
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仿真技术的应用为机械设计制造发展提供了新路径,是现代机械制造中一项比较重要的技术,技术的应用效果对整个行业的发展都会产生一定影响。要了解这项技术特点和应用优势,根据机械设计制造现实需要实现技术的合理运用,提高设计制造水平,将仿真技术在机械设备制造中的功能作用充分体现出来,使产品质量和性能满足实际应用需求。

1.仿真技术应用于机械设计制造的优势

1.1优化设计效果

机械产品是多个领域生产发展中不可缺少的产品,所以对其质量要求比较高,进行加工生产制造的过程中要重视产品质量的反复验证,而仿真技术的应用可以优化设计效果,简化生产流程,在保证产品质量和性能的同时提高设计制造效益。

1.2 减少投入成本

机械产品设计制造过程中,每个环节都需要投入较多的人力、物力和资金,这样才能保证生产制造的有序进行。仿真技术可以通过相关参数进行模型建立,对整个设计制造流程进行模拟,方便技术人员及时了解各环节设计中存在的不足,进行针对性的改进和优化,三维模型的建立主要通过计算机操作实现,无需投入较多资源和成本,各项工作的开展效率得到了显著提升,综合效益比较高。

1.3 保证产品设计的精准性

要想提高机械产品的设计制造品质,在生产制造过程中必须要提高整体的精密性,面对较为复杂的产品结构,机械设计制造也需要对各项数据进行准确分析与处理,确定具体参数。仿真技术的运用能够对不同类型数据参数进行细致分析,保证设计的合理性,以免出现错误情况,保障产品的生产性能。

1.4优化设计方案

传统的机械设计制造主要采用人工分析和处理的方式来确定设计角度,不但需要投入加多资金成本和人力物力,设计方案的合理性也得不到保障,缺乏对细节方面的有效处理,只是进行大致估算,这就会对最终的产品质量产生影响。仿真技术的应用可利用计算机技术进行各项参数解析,采用构建模型的方式将各项参数整合在一起,可以设计方案制定提供有效参考,方案内容的合理性也能够得到保障。

2.仿真技术在机械设计制造中的应用

2.1 结构设计中的应用

机械设计制造中涉及到的内容比较多,其属于一项复杂繁琐的流程,必须要将各种细小配件整合在一起才能完成机械产品的加工制作,在这一过程中要实现相互配合。实际操作过程中要做好构建组装工作,将仿真技术应用到结构设计中可以保证各项设计参数的精准性,让各种配件协调搭配,这样才能保证机械产品在投入使用的稳定运行。不同构件在生产加工过程中采用的设计方案也存在差异,必须要能够根据构件的特点选择合方案,这样能够保证整个系统的稳定运行,后期调整和检修也比较简单。该环节的工作重点在于确保各个构件的精准运转,在接受设计环节引入仿真技术,能够改善模拟实验的效果,搭配出多个结构设计,依托调试、运转的方式,保证整个结构设计处于最佳的状态。

2.2齿轮设计中的应用

齿轮作为机械设计制造中的基础零件,也是连接各构件的重要零件,一定要保证设计制造的合理性和准确性才能保证机械产品整体质量,将仿真技术应用到齿轮设计中可以对其在各部位的运行状态进行仿真模拟,根据模拟结果进行优化设计,保证其在实际施工过程中能够正常运转。仿真技术的应用提高了齿轮结构的设计精度,能够将各项参数指标展示出来,综合分析后保证设计内容的合理性。

2.3计算复杂数值中的应用

伴随计算机技术的升级,它对机械工程所造成的影响更加突出。之前设计制造过程中的难题大多能够依托计算机仿真技术来解决,还可以让机械计算更加简化,压缩计算时间,避免反复操作,确保繁杂数值计算所得数据更加精准。在设计的过程中必须引入各种数据,通过仿真技术能够提高数据处置的速度,让产品变得更加精准,改善设计效率。引入仿真技术能够推动数据解析更为简洁,层次更为鲜明,能够避开人工操作引起的失误,提高产品结构指数的精准性,让相关数据更为可信。

2.4加工研究中的应用

机械加工有两个程序,一是制造生产,二是计算机操作,凭借计算机找出其内部的原理,给机械加工奠定坚实的理论基础。进行数控加工的时候,能够运用计算机技术来完成数据模块的加工,产生对应的数据图形信息,对之进行调控转变,设计出可用的加工指数。磨削加工的时候,随着时间轴的调整构建模型,预先检测磨削的指令活动,联系计算机仿真获得可用的方案,这一过程不仅是虚拟的,也是自动化加工的前提。铣削加工的时候,应当先建好铣切削的模型,明确这一活动所需的要件,得出其原理。而在电火花的切割过程中,应当利用计算机构建曲面加工模型,让电火花的技术更加精准。

2.5机械设备设计中的应用

在针对矿山机械进行设计制作的时候,它和大型机械设备比较接近,因为其规模较大,构成繁杂,零件较多,制造程序也极为繁琐,造成生产过程中经常发生设计人员搭配零件出错的现象。设计人员无法一次将所有零件配置完备,造成必须修正原本的机械零件,甚至导致零件被毁,延长生产期限,给企业造成巨大的经济损失。应用仿真技术,能较好地解决上述问题,加快了生产速率,压缩了操作和生产进程中的成本。而且,在虚拟的过程中检测装配和环境,对设备运行进行直观检测,降低了返工率,确保了产品的品质。

结语:针对机械设计制造行业,引入仿真技术之后将取得更广阔的前景。它不会因为环境和地区的改变而改变。本文着重从结构设计、求解复杂数值、加工探究大型机械设备等多个层面探究仿真技术,希望为有关工作人员提供参照,进而助推机械设计制造行业的稳步发展。引入仿真技术,能够改善工作情况,压缩制造成本。

参考文献:

[1]高凯旋.浅析仿真技术在机械设计制造中的应用[J].汽车世界,2019(18):1.

[2]马杨.仿真技术在机械设计制造过程中的运用[J].中国高新区,2019,(18):138.