導(dǎo)語：仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

近年來,現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)進(jìn)入了全新的發(fā)展階段,但問題也隨之而來，傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)無法滿足設(shè)計(jì)制造工作的實(shí)際需求，需要對(duì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行改革創(chuàng)新。仿真技術(shù)作為一種虛擬模擬技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中可以有效降低設(shè)計(jì)成本,提高設(shè)計(jì)效率,保證制造質(zhì)量，因此加強(qiáng)對(duì)仿真技術(shù)的應(yīng)用研究現(xiàn)實(shí)意義。

1傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中存在的問題

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)家機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的綜合水平也隨之提高,推動(dòng)工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展,雖然設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)不斷完善，但檢測(cè)技術(shù)卻并沒有跟上二者的腳步，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展造成了負(fù)面影響。很多機(jī)械設(shè)計(jì)制造中存在的問題無法被檢測(cè)出來，給后續(xù)的使用帶來威脅，在嚴(yán)重的情況下,還會(huì)出現(xiàn)安全事故。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中檢測(cè)需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的周期、檢測(cè)成本較高，如果采用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方式，就會(huì)浪費(fèi)更多人力、物力資源。不僅如此,在大部分情況下,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)得到的結(jié)果無法保證準(zhǔn)確性，可參考性相對(duì)較低。而且在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，設(shè)計(jì)人員也可能出現(xiàn)一些失誤，這些問題都可以通過仿真技術(shù)進(jìn)行解決。

2仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中實(shí)際作用

仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中應(yīng)用，可以有效節(jié)約資金，可以對(duì)重要參數(shù)、性能進(jìn)行模擬仿真，來提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的初始階段，采用仿真軟件建立虛擬原型，可以對(duì)耐方案進(jìn)行修改,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)步驟、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,在一定程度上節(jié)省研發(fā)資金。此外,在信息時(shí)代下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造中需要處理的數(shù)據(jù)量大幅度提高，運(yùn)用仿真技術(shù)可以高效快速處理數(shù)據(jù)，完成虛擬測(cè)試。仿真技術(shù)本身就是建立在信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，不僅可以快速處理數(shù)據(jù),同時(shí)也可以保證數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性，提高產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量。更為重要的是，仿真技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)人員更好地了解掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)和數(shù)字技術(shù)進(jìn)行模擬演示，更加直觀地感受系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況，對(duì)其中存在的問題進(jìn)行修改。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，零部件的設(shè)計(jì)工作十分重要,關(guān)系到機(jī)械設(shè)備的最終情況，使用仿真技術(shù)可以有效解決這一問題。

3仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中具體應(yīng)用

3.1在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在機(jī)械設(shè)造過程中,機(jī)械結(jié)構(gòu)WS為重要,是整合機(jī)械零部件的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是保證機(jī)械性能最大化的根本設(shè)計(jì)階段。在這一環(huán)節(jié)中應(yīng)用仿真技術(shù)，可以對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化,確定機(jī)械結(jié)構(gòu)的最優(yōu)方案,保證每一桶件都會(huì)在這個(gè)方案中發(fā)揮出最大作用。比如：可以將運(yùn)動(dòng)學(xué)和仿真技術(shù)相結(jié)合,運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行多角度觀察,同時(shí)檢測(cè)個(gè)部件對(duì)結(jié)構(gòu)的干涉情況，改善其中存在的問題,提高設(shè)備的實(shí)際功能。如今很多三維設(shè)計(jì)軟件中都含有運(yùn)動(dòng)仿真模塊，可以讓設(shè)計(jì)人員更加直觀地感受機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)行，節(jié)省大量的討算時(shí)間，同時(shí)虛擬環(huán)境中完成及設(shè)備的運(yùn)動(dòng)，為后續(xù)設(shè)計(jì)提供參考。3.2在機(jī)械裝備設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在機(jī)械裝備設(shè)計(jì)過程中，齒輪設(shè)計(jì)極為重要，應(yīng)用仿真技術(shù)完成齒輪設(shè)計(jì)可以分為3個(gè)部分。首先對(duì)齒輪的行動(dòng)軌跡進(jìn)行仿舷擬,其如齒輪的端面進(jìn)行面膜Wf,最后對(duì)齒輪的傳動(dòng)接觸點(diǎn)進(jìn)行闡述研究。通過上述內(nèi)容，可以從不同角度觀察齒輪情況，得到相應(yīng)的結(jié)果,減少齒輪對(duì)機(jī)械設(shè)備的影響。比如:在設(shè)計(jì)齒輪的過程中，可以應(yīng)用仿真技術(shù)檢測(cè)齒輪的性能,確保齒輪性能最大化發(fā)揮出來,讓機(jī)械設(shè)備質(zhì)量得到根本上的提升。在一些復(fù)雜機(jī)械裝備設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)遇到一些困難的計(jì)算問題,利用仿真技術(shù)可以有效解決包括熱變形參數(shù)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、應(yīng)變變形、振動(dòng)變形參數(shù)等問題,確保機(jī)械設(shè)備裝配合理山。3.3在機(jī)械加工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。加工是機(jī)械設(shè)備中的重點(diǎn)內(nèi)容，加工質(zhì)量也決定了機(jī)械設(shè)備的后期使用情況,在這樣的狀態(tài)下,應(yīng)用仿真技術(shù)進(jìn)行加工，可以提高機(jī)械性能和機(jī)械質(zhì)量,尤其是在一些復(fù)雜的機(jī)械加工環(huán)節(jié)中，利用仿真技術(shù)可以提高加工效率。比如:在機(jī)械數(shù)控加工過程中，可以運(yùn)用仿真技術(shù)對(duì)零部件進(jìn)行程序編寫，將躺化為圖形信息,根據(jù)圖形情況完成加工。又或者在切削加工過程中,利用仿真技術(shù)進(jìn)行建模處理，確定具體的仿真模型，預(yù)測(cè)不同切削時(shí)間下的機(jī)械性能和質(zhì)量，以此優(yōu)化切削步驟，提高加工質(zhì)量效果。隨著仿真技術(shù)的發(fā)展,未來在加工過程中，可以對(duì)加工方式進(jìn)行深層次的挖掘,提高加工精度,改善機(jī)械設(shè)備的具體性能,尤其是在大型機(jī)械設(shè)備加工設(shè)計(jì)中，其中包含的零部件較多，加工周期較長(zhǎng)，應(yīng)用仿真技術(shù)，可以縮短加工時(shí)間,降低返工概率,確保質(zhì)量。

4仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用案例

為了進(jìn)_步驗(yàn)證仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用效果，本文以橋式起重機(jī)自動(dòng)控制運(yùn)行系統(tǒng)功能仿真為例進(jìn)行研究。首先，對(duì)程序進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證，以某紙卷工廠倉(cāng)庫(kù)中使用橋式起重機(jī)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,隨機(jī)布置工作現(xiàn)場(chǎng),觀察設(shè)計(jì)出來橋式起重機(jī)自動(dòng)控制運(yùn)行系統(tǒng)功能能夠正常運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況來看，程序可以按照要求正常運(yùn)行，也能夠沿著規(guī)定運(yùn)行軌跡路線完成工作，相應(yīng)的參數(shù)也可以在交互界面中顯示。在確認(rèn)橋式起重機(jī)自動(dòng)控制運(yùn)行系統(tǒng)功能得到滿足，工程任務(wù)全部完成后，進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)仿真調(diào)試結(jié)果分析,以此保證自動(dòng)控制系統(tǒng)可以對(duì)橋式起重機(jī)進(jìn)行精確控制。已知該卷紙廠內(nèi)使用的橋式起重機(jī)重2.5t,在明確其余控制參數(shù)的基礎(chǔ)上，在不同信號(hào)形式以及PID參數(shù)的情況下，各種輸入信號(hào)的準(zhǔn)確響應(yīng)效果,判斷模型能否對(duì)各種輸入信號(hào)都產(chǎn)生精確快速的相應(yīng)。代入具體的參數(shù)值,計(jì)算分析仿真時(shí)間內(nèi)，理想最優(yōu)運(yùn)行距離，同時(shí)利用仿真得到的轉(zhuǎn)速進(jìn)行積分計(jì)算，得到仿真運(yùn)行距離，對(duì)比2個(gè)運(yùn)行之間差值,進(jìn)行誤差計(jì)算，最終誤差為0.470%。由此可知，本文設(shè)計(jì)出來的橋式起重機(jī)自動(dòng)控制運(yùn)行系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)快速、精確地調(diào)速,保證工程整體質(zhì)量。不僅如此，在仿真實(shí)驗(yàn)的過程中，利用MATLAB軟件中，對(duì)正弦脈寬調(diào)制變頻調(diào)速系統(tǒng)以及矢量變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了建模，根據(jù)實(shí)際案例中橋式起重機(jī)的實(shí)際使用情況來看,矢量變頻技術(shù)在橋式起重機(jī)運(yùn)行中可以更好地完成定位，在實(shí)際應(yīng)用的過程中也更具有優(yōu)越性回。

5總結(jié)

科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,機(jī)械設(shè)憫造水平不斷提高,但是在生產(chǎn)工藝日益復(fù)雜，生產(chǎn)步驟逐漸增加的狀況下,需要對(duì)機(jī)械設(shè)備的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行更新,從而保證機(jī)械設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用過程中的有效性。通過本文分析，仿真技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中,可以讓設(shè)計(jì)人員更好地控制機(jī)械零件設(shè)計(jì)情況,提高設(shè)計(jì)制造質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[11王正鐸.淺析仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用[J].電子元器件與信息技術(shù),2019(03):95-9.

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作者:張芳芳 劉曉光 單位:商丘工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)