前言
信息新时代下，伴随计算机技术的飞快发展，逐步衍生出来一系列的仿真技术。其中牵涉很多的基础理论学科，且综合性也很强[1]。在仿真技术中，主要的应用原理就是结合一定的软件来展开虚拟实验。在当前的机械设计制造业，基于现代仿真技术，则能够虚拟建模、分析有关数据信息。既大幅提高了技术准确度，又加快了员工的作业效率，还为机械设计制造事业的发展打好了基础。
一、相关简介
1.1仿真技术
在众多行业领域中，仿真技术以其突出的便利性获得了广泛的应用。现阶段，仿真技术在平时的运行中投入使用了很多的工具[2]。按工具的具体性质，便可划分成硬件、软件方面：通过仿真硬件，主要用于指导计算机，其中有涵盖数字、模拟等系列的多种计算机。此外，基于目标、运动系列仿真器代表的各种物理仿真器也是仿真硬件领域的组成部分。而仿真软件则指的就是仿真的程序、语言、数据库等部分，而形成仿真技术的整个软件体系。在具体应用这些仿真技术时，为了顺利创建起来目标体系模型，则一般还会采取一定的实验措施。其中主要的措施代表就是离散事件、连续这两大系统仿真[3]。在逐步发展成熟的信息技术支撑下，现代仿真技术多个行业，如航天航空、电力、机械制造、化工等中初显优势。当前，基于仿真技术，可以充分地降低关于机械加工制造业在研制硬件上的资金、时间损耗，并且带给机械设计制造业不菲的收入。
1.2机械设计制造
与仿真技术一样的是，机械设计制造也具有非常强的复杂性，并且也需要来自机械自动化、数字化设计、电子工程等诸多学科、技术的鼎力支撑[4]。此外，控制工程、机械制造技术、工程力学及材料等领域的理论知识也属于机械设计制造领域的基本内容。伴随先进科技的飞快进步，极大地推动了机械设计制造的不断发展。在以往的机械设计制造领域，以零件设备、工业器械等为主。在开始制造前，要求创建制造模型，并结合大量的实验来保障模型的科学性。当前，我国机械加工制造业在仿真等先进技术的助推下，正在逐步转型至自动化方向。
二、仿真技术的基本特点
2.1分布特点
在互联网科技、电脑技术的支持下，有进一步扩大仿真技术的基本分布特点。从仿真技术的整个运行过程中易知，在利用仿真技术时，还需要依赖虚拟网络、制造提供的支持[5]。在具体的运行中，还应配合一定的理论、图形。通过分布特性，增强了仿真技术在整个机械设计加工领域的影响，并且更充分地确保设备质量水平[6]。
2.2广泛作用范围
从仿真技术涌现伊始便表现出来飞快发展趋势，当前已经在诸多个行业领域起到了很重要的作用。而在推广应用到当前的机械设计制造上，则涉足了从设计机械产品一直至制造再至测试的整个过程。基于越来越广泛地被使用，就是仿真技术得以在机械设计制造业产生影响的一大关键特点，并且极大地促进了制造效率、产品质量、技术水平的全面提升，还保障了出厂最终产品可以更充分地达到市场上质量的要求。当前的仿真技术依旧在继续扩大应用范围，并且更明确了仿真的对象、目的性，在设计制造系统研究中获得更好的应用。
2.3高度集成化
在机械加工制造业，这项仿真技术还表现出了很显著的集成化特点。其实仿真技术本就综合了多项技术，呈现很高的复杂性，可以模拟种类各异的产品、制造工业。高度集成化也让仿真技术得以在机械加工制造中起到更重要的作用，并积极推动了机械加工制造业的进一步发展。
三、在机械设计制造过程中仿真技术的价值
3.1提高数据分析过程效率与水平
在大数据新时代下，各行各业均面对着海量的数据信息。倘若无法及时掌握各种数据信息，并加以分析整理，则会明显降低业界工作效率，进而极易为市场所淘汰。伴随国民生活品质的稳步提升，在机械制造上也在不断提高要求。倘若无法与时俱进地提升产品质量，则无疑会丧失市场竞争实力。与其他行业相比，机械制造业往往会牵涉极多的数据信息，所以，便要求增大在数据分析上的投入力度。
3.2优化设计机械制造方案
在以往的机械制造业，在设计产品的效率往往极低，要求依赖人工获得数据，且会凭借设计人员积累的专业知识来想象三维立体的实践效果，既费时又费力。如果想象有偏差，则还极易带来产品质量问题，而产生不必要的损失。在仿真技术内，有涉及电脑技术，能够有效分析、整合数据信息，进而结合自主分析结果来创建产品制造模型。以上方式则可优化、改善机械制造的整个设计方案，进而展开下一步的工作。所以，设计方案很是重要，后续的许多工作均要参考此依据。唯有最优化设计方案，方才可以产生产品质量上的飞跃。
四、在机械设计制造中仿真技术的具体应用
4.1在齿轮设计中的具体应用
在机械装备中，存在很多的基础性零部件。而齿轮则是极为关键的一大组成部分，据大量实验分析结论显示：借助Visual lisp语言，可以经由几何角度来建立断面齿形模型，并展开传动仿真。在分析圆弧针齿行星时，也可以借助电脑仿真技术，来分析正交面齿轮部位传动接触点方面的关键参数，比如，刀具齿数差、齿数比、模数等。在设计齿轮泵时，也能够引进仿真技术，且呈现很优异的设计效果。
4.2在机械结构件设计中的具体应用
在加工机械产品时，需要组装大量的机构，方才能够按预期要求来操作工艺。在研发新产品时，对于机构可否充分展现所设动机、能否配合好机械、有无机构间的矛盾、怎样选取最理想的组合方案等，都需要借力于仿真技术来达到。就大规模的三维机械软件而言，大部分都有机械运动体系仿真功能，能够在虚拟环境下设计装配体，并展示机构运动，呈现形象、直观的特点。以上软件能够结合装配关系算出机构运动参数，并且自动化地增设弹簧、铰链、运动发生器等。在运动仿真中，仅需要设计主运动件，还能够从众多角度上观察，检验机构内部的运动干涉状况，提供给设计人员更便利的检查条件。
4.3在大型机械设备设计中的具体应用
当设计生产矿山机械等系列的大型设备机械时，因为具有很巨大的体型、极其复杂的结构、大量的零件，所以整个制造过程也相当的复杂，以至于在实际生产中，常常会出现零件配置方面的问题。加之设计人员无法一次性齐全配备各种零件，而要求修改原来的机械零件，有时甚至还会报废零件而延误生产期限，而带给公司很大的损失。所以，便可引进仿真技术，来在加工大型机械零件前加以比较，以全面提升生产效率，充分节约操作、制造过程成本。同时，在虚拟环境下直接测试装配、环境，还可以直观地检查设备运行情况，既缩小了返工率，还控制了机械质量。
4.4在复杂机械加工中的具体应用
当前，很多公司正在不断扩大经营规模，并且让现代化工业发展飞快，相应的工艺、流程也越来越复杂。在现代机械制造业，生产的基础就是机械加工，基于仿真技术则可以更深入地挖掘工作机理，进而大幅提高机械加工过程的性能、质量，提供给机械设计制造更有力的理论支持。首先，在数控加工中，通过模块能够编制CNC机床体系零件加工步骤程序，并通过图形、数据等的转换，来形成控制指令，再设置加工参数。其次，在磨削加工中，宜结合时间变化建立好数学模型，提供给磨削加工最优化、自动化、虚拟化条件。在整个变进给环节，会不断改变磨削功率，结合仿真技术建立好模型，则能够获得最理想的磨削方案，并在磨削加工实践中加以应用。再次，在铣削加工中，结合铣切削创建动力学模型，便可以提出达到切削振动的基本条件。最后，在电火花切割中，建立多轴一起联动加工复杂多变曲面，创建仿真模型，就能够预测、评估加工工艺的具体效果，并最优化参数。
4.5在复杂数值计算中的具体应用
在当前的机械设计中，正在推广应用计算机技术。在先前的机械设计制造之中，受多方面的制约而很难计算复杂化的问题，都能够基于仿真技术调整至理想状态。另外，在计算机的辅助下，还能简化复杂计算，充分节约时间，有效缓解劳动强度，提升计算结果的可靠度、准确性。在设计、研发新产品时，则可以利用好仿真技术的强大优势作用，依照概念行程-设计-细化方案-实验-修正-实验的标准流程，一直到产品指标符合标准规定。结合仿真技术，既节约了材料浪费，又降低了时间消耗。在机械产品的整个动力学模型中，引进仿真技术，则能够获得产品的众多参数，如强度应力、结构刚度、热态特性、动态恶性、热变形等。再结合计算分析，则能够预测机械失效过程风险因素、潜在的各种安全隐患。
五、仿真体系的构建和实现
当前的仿真技术就是基于数学、仿真模型所创建的，从而分析、研究机械设计体系。其中会从实际情况出发，且牵涉众多学科领域，如几何造型、力学、数据处理技术、图形学等，并且分层展开。既能够客观地展示体系内的现实问题，又能够很好地满足处理者的有关需求。通过计算机处理，能够处理从真实体系中抽象而来的一种数学模型，并且传输模型中的有关信息，进而呈现真实体系内的某些特质，也能够结合三维立体形式更直观形象地加以展现。在形成数学模型后，建模精准度决定着仿真精度。所以，建模精准性愈高，则互联网仿真程度也就愈精准，让以后的研究也愈便捷。以下就是整个仿真体系的构建、实现内容：
5.1构建模型
在设计制造机械中，为了引进仿真技术，则需提前预设编辑、限制的基本条件。然后，还需明确研究目标，建立能够满足系统要求的仿真运行体系。在完成初步构建工作后，还需要设计人员结合学科知识，展开数字化表示等系列工作。一般而言，依据不同的时间，能够分成动、静态数字模型，而对于动态模型则可划分成混合、离散持续的时间。
5.2变换模型
结合数字表达，转换形成电脑可以处理的抽象模型，电脑仿真基础也基于仿真模型电脑方程下的仿真模型。其中需要结合基本需求，统一设定好新的系统，也可将已有的仿真软件直接投入。
5.3展开试验
在创建好模型以后，则应往电脑内及时输入信息，并确保实际正常运行状态，以便获得很丰富的仿真过程数值结果。基于预期设好基准实验方案，则会降低工作困难度。同时，还需统一权衡仿真结果、有关规范，及时验证仿真结果的实际可靠性。
六、在机械设计制造中展望仿真技术的应用发展前景
6.1小型化发展机械产品
在整个机械制造业市场上，均在发展至小型化方向。笨重的机器现已不再是该领域的选择方向，人们更青睐更轻便、小型化的机器。由于仿真技术拥有更强大的灵活性，则更能促进机械产品的不断小型化。现阶段，机械产品小型化已然形成一种趋势，体积小的产品能够缩小占用空间，进而增大空间利用率。然而，机械设备如果体积小，则会明显提高生产工艺方面的要求。以往的工艺现已不再满足这种要求，要求充分引入电脑仿真技术。在部分机械设备的整个生产环节，若机械设备愈小，则内部便会愈密集，并且也会减少能耗。比如，在医疗中越小体积的机械设备，则会愈提升机械设备实际精准性，而显著推动机械制造业向前发展。
6.2和互联网联系更紧密
伴随现代科技的飞快进步，网络科技也逐步开始在人们的生活中推广普及。在机械制造业领域，网络科学技术一直在很重要的位置。倘若仿真技术能够和网络科技有机结合，则会大幅地提升仿真技术的整体运用效率、水平。网络科技也势必会推动仿真技术至一个新的高潮。在全球经济日趋一体化的大环境下，通过网络可以能够实现各行各业的无国界交流合作，能够让仿真技术成功搜罗更广泛更多的数据信息来加以整理、分析，进而优化设计出更突出的方案。在机械设计制造领域，有着极高的创新要求。所以，倘若世界各国可以在机械制造设计业展开沟通、交流、学习，则无疑会在相当大的程度上大幅提升国内机械制造产品的整体适应程度。当前，仿真技术正在和互联网更紧密地联系，并且已然形成了不可逆的新应用发展趋势。
七、结语
总之，仿真技术以其独特的优势正在机械制造业推广应用，并且从相当大程度的上有效提升了产品整体的生产效率、质量水平。同时，仿真技术也在不断更新、改进，在投入使用到机械设计制造过程中时，也需与时俱进地引进各种新技术，以成功赢得市场份额。值得注意的是，基于仿真技术在发展机械制造业时，还应深入分析、全面推广应用仿真技术，并及时更新、向前发展，力争以现代化的仿真技术引领时代前沿而成功生存、发展壮大。
参考文献
[1]顾佳超.仿真技术在机械设计制造中的应用分析[J].大众标准化,2020(24):144-145.
[2]吴华滨.浅谈仿真技术在机械设计制造中的应用[J].内燃机与配件,2019(02):195-196.
[3]孔令宁.仿真技术在机械设计制造中的应用研究[J].南方农机,2018,52(06):118-119.
[4]李华龙.仿真技术在机械设计制造中的应用分析[J].时代汽车,2020(09):128-129.
[5]曾广会,张军.仿真技术在机械设计制造中的应用[J].中国设备工程,2019(05):177-179.
[6]胡钢.仿真技术在机械设计制造中的应用探讨[J].现代工业经济和信息化,2019,9(08):62-63.
[7]王子才. 仿真技术发展及应用[J]. 中国工程科学, 2003, 5(2):40-44.
[8]熊光楞. 先进仿真技术与仿真环境[J]. 系统仿真学报, 1996, 000(003):35.
[9]熊光楞, 王昕. 仿真技术在制造业中的应用与发展[J]. 系统仿真学报, 1999(03):3-9.
[10]李伯虎, 柴旭东, 朱文海,等. 现代建模与仿真技术发展中的几个焦点[J].
[11]熊光楞, 范文慧, 陈晓波. 复杂产品开发的仿真技术[C]// 全国系统仿真学术年会. 2003.
作者简介：姓名：石丽君，出生年月：1986 05 05，性别：男，民族：汉，籍贯：甘肃省漳县，学历：硕士研究生，职称：中级职称，研究方向：钢结构设计及仿真优化