仿真技术在机械设计制造中的应用分析

发表时间:2021/6/17   来源:《工程建设标准化》2021年第4期   作者:李飞
[导读] 随着我国经济的不断完善,机械设计制造业也取得了长足的发展,
        李飞
        身份证号码:41072419861022****
        
        摘要:随着我国经济的不断完善,机械设计制造业也取得了长足的发展,各种先进技术不断涌现,并在行业中得到了不同程度的应用,总体上取得了良好的效果。其中,仿真技术在机械设计制造领域的应用较为普遍。作为一种复合技术,其信息化和智能化的特点将对行业的发展产生深远的影响。
        关键词:仿真技术;机械设计制造;技术应用
        1仿真技术在机械设计与制造领域的优势
        1.1优化设计效果
        在我国的医疗、航天、军事、化工等领域,对机械产品的质量和性能都有很高的要求。因此,在机械设计和制造过程中,几乎所有的产品在投入使用前都需要经过大量的实验、认证和测试。通过仿真技术的应用,可以大大缩短机械产品的制造周期,大大优化设计效果,性能和质量能够满足用户的需求。
        1.2降低机械制造成本
        在机械产品制造的研发阶段,企业往往需要花费大量的人力、物力和财力来开展机械制造过程中的工作。随着仿真技术的出现,企业可以直接建立机械产品的二维或三维模型,模拟机械产品在设计和生产过程中的各个方面。通过仿真技术的应用,计算机可以进行大量的重复操作,大大降低了实体模型的构建成本,提高了产品研发的效率,大大缩短了产品研发的时间。通过各方面的资源节约,大大降低了机械设计制造成本。
        1.3准确的数据分析
        随着我国各行各业的稳步发展和人们对生活质量追求的不断提高,机械产品越来越复杂,结构也越来越复杂。因此,对机械设计行业的从业人员提出了更高的要求,相关信息数据的处理难度进一步加大。在机械设计和制造过程中,设计者必须对大量的数据进行分析。如果在分析过程中遗漏细节或计算错误,将直接影响产品的性能。采用仿真技术后,可以在短时间内对大量数据进行精确分析,从而降低了机械设计的整体难度,得到的方案具有较高的精度。
        1.4优化了设计
        在以往的机械设计制造工作中,对于设计方案的确定,过程往往非常复杂,需要通过人工方法进行数据分析,不仅费时费力,设计方案的质量也无法得到有效的保证,无法优化和调整机械设计的重要细节。大多数工艺分析简单粗暴,对机械产品的整体性能和质量会产生较大的不利影响。在仿真技术的影响下,设计人员可以依靠计算机实现数据的分析和集成,建立机械产品的二维模型和三维模型,整个设计过程变得更加方便和顺畅。通过对多种设计方案的分析比较,设计人员可以有效地选择最经济实用的机械设计方案。


        2仿真技术在机械设计制造中的具体应用
2.1机械结构件
近年来,各种机械产品普遍呈现小型化、集成化的趋势。虽然产品的性能和质量得到了有效的提高,但机械结构零件的复杂性和设计难度也得到了提高。在设计过程中,要求设计人员根据产品使用要求,依次对各机械零件进行设计工作。同时要保证机械结构与定子保持高匹配状态,不存在组合矛盾。这一问题的存在导致机械结构设计效率的不断降低,各种设计问题层出不穷。同时,随着仿真技术的不断发展,设计人员可以使用特定的三维机械软件产品,利用软件的机械运动仿真功能,在现有设计方案的基础上,创建一个高度真实的仿真环境,显示机械结构的运动过程。软件修改后,可以实时显示产品设计和机械结构的差异。这种设计模式可以有效地避免各种设计问题,便于明确设计思路,协调机械零件与定子之间的关系。
        2.2复杂数值计算
        随着机械产品的快速升级和性能质量的不断提高,设计难度也随之提高。在设计过程中,需要完成大量的数值计算工作,同时也面临着许多复杂的计算问题。如果仍然实行传统的手工设计模式,企业需要配置大量的人员来完成数值计算工作,产品设计成本相对较高,同时也往往会出现数值计算误差等问题。仿真技术是在信息处理技术的基础上发展起来的。具有较强的数据处理和分析能力。它不仅可以通过仿真计算机进行连续系统仿真,还可以借助仿真技术辅助和代替人工完成复杂的数值计算。它简化了复杂的数值计算过程,将计算误差的发生率控制在较低的水平。在仿真技术的早期发展阶段,由于计算机硬件设备的限制,实际运行速度相对较低,技术的普及受到限制。近年来,随着数字计算机等仿真工具的不断升级,仿真系统的计算速度不断提高,能够有效地满足大多数机械产品设计工作中复杂的数值计算要求。
        2.3齿轮设计
        齿轮是各种机械产品结构的主要组成部分,也是机械设计和制造的关键。在传统的设计制造模式下,齿轮设计效果不理想,参数设置不合理。在仿真技术的应用中,设计者可以选择合适的截面齿形,并在此基础上建立仿真模型,改变各系数的调整值,从而修改仿真模型,连续输出仿真结果,进行传动仿真实验,直观地展示了齿轮设计的过程和效果。同时,该技术还可用于设计参数的计算和分析,确定最优值。例如,在圆弧针齿行星齿轮的设计中,利用该技术可以有效地分析正交面齿轮传动接触点的模数、传动比等参数。
        结束语
        综上所述,在当前我国工业领域的发展过程中,仿真技术与机械设计制造有着密切的内在联系,技术的应用直接影响着机械产品的设计水平和制造质量。因此,企业和技术人员应致力于推进机械设计制造与仿真技术的集成化进程,深刻认识技术的应用价值,充分发挥技术应用的效率,并采取措施改进仿真技术的应用模式以机械设计制造领域为主要研究课题。
        参考文献
        [1]杜晓宇.仿真技术在机械设计制造过程中的应用[J].湖北农机化,2020(02):88.
        [2]王正铎.浅析仿真技术在机械设计与制造中的应用[J].电子元器件与信息技术,2019(3):95-98.
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